Gnuplot, grafici Open Source

Gnuplot è un software che permette di disegnare funzioni e serie di dati in 2D e 3D. I grafici possono essere generati in numerosi formati, inoltre è disponibile per molte piattaforme (UNIX, IBM OS/2, MS Windows, DOS, Macintosh, VMS, Atari).

Da una shell digitiamo:

in questo modo si entra nella shell interattiva di Gnuplot.

Comandi principali

serve per impostare il tipo di output da generare. Di default c'è x11, ma si possono scegliere tra varie opzioni, ciascuna con i suoi argomenti. Esiste la possibilità di creare file jpeg, png, postscript ecc. L'help in linea

sarà di sicuro un valido aiuto per ottenere le informazioni desiderate.
Interessante è la possibilità di scegliere latex per ottenere il codice da includere in un documento LaTeX.

permette di salvare l'output di Gnuplot nel file specificato.

attiva la legenda in alto a destra, salvo diverse indicazioni di posizione. Infatti, aggiungendo left, bottom, right o una coordinata è possibile farla comparire dove si desidera.
Se non la si vuole visualizzare, invece, basterà specificarlo tramite

Le etichette della legenda vengono generate automaticamente, salvo diverse indicazioni che si effettuano tramite degli argomenti del comando

Comando che serve per disegnare grafici 2D.

Per impostare la griglia, non presente di default, su entrambi gli assi si usa il comando

e

la elimina.

A questo punto è evidente come il comando

serve per impostare COMANDO, mentre

serve per riportare Gnuplot a lavorare nelle condizioni precedenti all'utilizzo di COMANDO.

Tramite

è possibile impostare il range dell'asse specificato al posto di ASSE (x, y ecc), che, altrimenti, è definito in automatico da Gnuplot. Se al posto di numeri vengono inseriti degli * come INIZIO e FINE, allora si ripristina l'autoscala.

permette di impostare la scala logaritmica per l'asse indicato oppure per tutti se non si specifica nulla. La base del logaritmo è di default 10.

imposta il formato dell'asse specificato (o di entrambi in caso contrario), che di default è "%g"(cioè Gnuplot visualizza i numeri nel formato più corto tra l'esponenziale,"%e", e in virgola mobile, "%f"). Se, per esempio, si vuole visualizzare in formato esponenziale con una cifra prima della virgola e due dopo, basterà usare

analogamente per gli altri formati possibili.

definisce il titolo del grafico. Anche qui sono possibili molteplici opzioni come colore, grandezza, font, posizione ecc.

imposta l'etichetta dell'asse specificato.

Se si è scelto l'output grafico in LaTeX è possibile ruotare verticalmente il testo dell'asse y che, altrimenti, risulterebbe orizzontale, con l'accortezza di aggiungere il comando per ruotare di 90 gradi l'etichetta.

La specifica

è un comando LaTeX che verrà poi interpretato durante la compilazione del file .tex. Sono necessarie due \, in quanto una sola verrebbe interpretata da Gnuplot. Essa infatti serve per spezzare un comando su più righe.

permette di creare il grafico a partire dai dati contenuti nel file NOME_FILE_DATI, usando le colonne NUM1 e NUM2, utilizzando uno certo stile e con una specifica etichetta per la legenda. Queste opzioni sono, ovviamente, solo alcune delle possibili.

Il file contenente i dati dovrà contenere almeno una colonna, la quale corrisponderà all'asse delle ordinate. In caso di due colonne, la prima sarà associata all'asse x e la seconda all'asse y. In questi due casi il parametro using non sarà necessario.

Se si hanno più serie di dati da visualizzare sullo stesso grafico, esse possono essere organizzate in due modi: mettendo le due serie di dati in successione, separate da una riga bianca, oppure impostando il file dati come una matrice.
Nel primo caso il file apparirà come segue

dove le righe precedute dal # saranno interpetate come dei commenti da parte di Gnuplot.

plotterà due linee corrispondenti alle due serie di dati.
Nel secondo caso, invece, il file apparirà così:

e usando lo stesso comando di prima per plottare, potremmo vedere visualizzata solo la prima serie di dati in quanto è come se ci fossero solo le prime due colonne di dati.
Per visualizzare le due serie dovremmo indicarle tramite il comando using NUM1:NUM2 ovvero:

separando con una virgola le serie di dati che vogliamo graficare. Con il primo pezzo indichiamo di usare la colonna 1 come ascissa e la 2 come ordinata, con il secondo diciamo di assumere la colonna 3 come x e la 4 come y. Ovviamente potremmo anche avere un'unica colonna delle ascisse nel nostro file dati e più colonne per l'asse y, l'importante è specificare correttamente "cosa corrisponde a quale asse" con il comando plot. È possibile anche graficare serie di dati provenienti da file dati diversi: basta indicare correttamente i due nomi.

Se si vuole interpolare una serie di dati, esiste il comando fit. Innanzitutto si può definire il tipo di funzione su cui fare l'interpolazione:

se si desidera un andamento lineare,

per un'esponenziale ecc.

permette a Gnuplot di interpolare i dati contenuti nel file NOME_FILE.dat precedentemente creato da noi per mezzo dei parametri a e b che verranno calcolati e comunicati a video e in un file fit.

realizzerà un grafico con l'interpolazione così ottenuta.

Se non si desidera digitare volta per volta tutta questa serie di comandi da prompt di comando, è possibile salvare il tutto in un file da mandare in esecuzione tramite

Oppure, senza entrare nel prompt di Gnuplot, è possibile digitare

per far eseguire da Gnuplot il contenuto di NOME_FILE, ma se non si è impostato di salvare l'output esso viene aperto e automaticamente chiuso, perché l'ambiente di Gnuplot si chiude con l'ultimo comando del file.

Digitando:

Nota: In questo caso il comando plot genera la funzione seno da meno a più pi greco. Costanti come pi greco sono già conosciute da Gnuplot e quindi basta richiamarle col loro nome.

otterremo questo file di output:

Se abbiamo creato il file dati.dat con i valori scritti prima, salvando in un file prova il seguente codice:

otterremo, invece, questo risultato:

otterremo il file daFile.tex col seguente codice

Questo file può essere usato in un documento LaTeX, dopo aver aggiunto, nel preambolo del file .tex, i seguenti pacchetti

Mentre il semplice:

permetterà di inserire il file generato da Gnuplot.

Il file che si ottiene con queste impostazioni non presenta la possibilità di usare i colori, perché per LaTeX non è prevista quest'opzione, quindi Gnuplot non inserirà informazioni a riguardo nell'output.
Bisogna quindi passare all'utilizzo di una macro di LaTeX, con:

Nel preambolo del file LaTeX dovranni essere inserite le seguenti righe:

E' necessario avere i giusti pacchetti installati. Si può scaricare da qui il file zip di eepic. Per installarlo è necessario copiare nella directory di LaTeX contenente tutti i file sty (/usr/share/texmf-texlive/tex/latex per me, per esempio) e aggiornare l'ambiente LaTeX con il comando:

Tuttavia l'uso di questa macro, alquanto datata (i riferimenti sono tutti precedenti al 2000), va bene con un buon lettore di dvi per non incorrere in risultati "strani".

Beh, buon lavoro a tutti! :)