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Guida a Gnuplot programma per il disegno di funzioni matematiche in 2D e 3D: Introduzione.

Gnuplot è un programma applicativo per il disegno di funzioni e di dati nello spazio a due e tre dimensioni.

Il suo funzionamento avviene per mezzo di istruzioni impartite attraverso una riga di comando e in questo senso il suo utilizzo può risultare un po’ strano all’utilizzatore occasionale.

Gnuplot è disponibile su molti sistemi operativi differenti e per quanto riguarda GNU/Linux, si utilizza l’interfaccia grafica X.

Per la precisione, si deve impegnare una finestra di terminale, attraverso la quale impartire i comandi.

gnuplot-on-terminal

Questi generano eventualmente una rappresentazione grafica che viene mostrata in una finestra separata.

Gnuplot è un versatile programma, distribuito gratuitamente in rete anche con il permesso di cambiarne il codice sorgente, per la realizzazione di grafici di funzioni matematiche in due e tre dimensioni e la rappresentazione grafica (fitting/interpolazione) di dati grezzi.

Il programma gira su tutti i principali computer e sistemi operativi e può produrre un’uscita sia sullo schermo sia nei principali formati di file.

Il programma non ha alcuna connessione con il progetto GNU e non utilizza la licenza GNU GPL. Il suo nome originariamente doveva essere “llamaplot” ma Colin Kelley preferiva “nplot”. Gli sviluppatori scesero quindi a compromessi e decisero per “newplot”, che tuttavia era già stato usato per un altro progetto. La scelta finale quindi cadde su “gnuplot”.

Per inserire i comandi si utilizza un sistema simile ad un terminale. Per vedere un esempio di codice con gnuplot vedere l’immagine sullo spettro del decadimento beta.

È interessante anche la modalità da shell, che consente di salvare le istruzioni per creare le immagini in semplici script.
Gnuplot è inoltre implementato per il rendering da vari programmi, come GNU Octave, Emacs e altri.

L’esempio seguente mostra una sessione di lavoro brevissima utilizzando l’eseguibile gnuplot per visualizzare la funzione x2 * sin(x), dove sia l’asse X che l’asse Y vanno da -π a +π.

$ gnuplot[Invio]

Una funzione nello spazio tridimensionale disegnata con Gnuplot.

Gnuplot-in-action

La versione per GNU/Linux di Gnuplot utilizza la libreria Readline per il controllo della riga di comando: questo facilita la sua configurazione (attraverso il file ~/.inputrc) e il riutilizzo di comandi già inseriti, attraverso lo scorrimento dello storico. In pratica, chi utilizza già la shell Bash dovrebbe trovarsi a suo agio di fronte alla riga di comando di Gnuplot.

Avvio e interazione normale.

Di norma, Gnuplot viene avviato attraverso l’eseguibile gnuplot, utilizzando necessariamente una finestra di terminale. Non è previsto l’uso di opzioni speciali, a parte quelle comuni per l’uso di programmi nel sistema grafico X (-geometry, -display, ecc.).

Eventualmente, come si vede dallo schema sintattico, possono essere indicati dei file da caricare ed eseguire. Si tratta di script di Gnuplot, composti semplicemente da una sequenza di comandi che potrebbero essere impartiti attraverso la riga di comando normale dello stesso.

Il disegno delle funzioni avviene attraverso il comando plot, per le curve nello spazio a due dimensioni, e splot, per i piani nello spazio a tre dimensioni. Il funzionamento interattivo di Gnuplot (quello normale che si ottiene quando non si indicano file da caricare) prevede in particolare il comando help per ottenere una guida rapida ai comandi e il comando exit (o quit) per terminarne il funzionamento.

La guida rapida ottenibile con il comando help permette di selezionare degli argomenti particolari che generalmente corrispondono ai nomi dei comandi utilizzabili. Il comando help da solo mostra un’introduzione all’uso di Gnuplot e termina elencando gli argomenti per i quali si possono richiedere informazioni specifiche.

Quando la rappresentazione di una curva o di un piano avviene in un contesto interattivo, si ottiene una finestra, sulla quale è possibile intervenire con l’ausilio del mouse (o di qualunque altra unità di puntamento). Gli schemi successivi riassumono i comandi principali.

Alcuni comandi disponibili durante la rappresentazione di grafici bidimensionali.

Comando
Descrizione

[h]
Mostra una guida nelle finestra da cui si danno i comandi di Gnuplot.

clic con il tasto centrale
Annota sul grafico le coordinate della posizione in cui si trovata il puntatore grafico.

gnuplot-with-testResults

clic con il tasto destro
Inizia la selezione di un’area da ingrandire, ma potrebbe funzionare solo se non è stato specificato il dominio dell’asse X e l’estensione dell’asse Y. Per annullare l’operazione, prima di averla completata, si può premere il tasto [Esc].

[g]
Fa apparire o scomparire una griglia sopra il grafico.

[r]
Mette o toglie un righello, allineato sulla posizione del puntatore grafico. Quando è attivo il righello, si può leggere la distanza relativa del puntatore grafico rispetto a quella posizione stabilita.

[l]
Passa a una scala logaritmica, oppure torna a una scala decimale.

Alcuni comandi disponibili durante la rappresentazione di grafici tridimensionali.

Comando
Descrizione

[h]
Mostra una guida nelle finestra da cui si danno i comandi di Gnuplot.

clic con il tasto sinistro e trascinamento, oppure uso dei tasti freccia
Ruota la proiezione tridimensionale.

clic con il tasto centrale e trascinamento orizzontale
Ingrandisce o riduce la rappresentazione, nel suo complesso.

clic con il tasto centrale e trascinamento verticale
Amplia o riduce la scala verticale.

[g]
Fa apparire o scomparire una griglia per gli assi X e Y.

Passa a una scala logaritmica, oppure torna a una scala decimale.

gnuplot terminal2

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