gnuplot

gnuplot は簡単に 2D、3D のグラフが作成できるツールです。関数のプロットだけでなくデータをファイルから読み込んでプロットしたり、フィッティングしたりできます。
Ver.3.7.3 を LinuxMLD 7 に収録しています。

(右図をクリックすると大きく表示します。)

作者: Thomas Williams さん、 Colin Kelley さん他
ホームページ: http://www.gnuplot.info/ (Gnuplot Central)
バージョン: 3.7.3 (2002/12/12)
ライセンス: distributable
付属ドキュメントマニュアルを読む (390 KB)

2004年4月にバージョン4.0が正式リリースされています。以下の説明は古くなってしまいました。

gnuplot は、 Algae、 IPC、 Octave、 RlaB、 statist、 Yacas など多くのアプリケーションでグラフ表示のための外部プログラムとして使われています。

MLD5, MLD6 には Ver.3.7.1 が収録されています。以下の説明でバージョン番号の部分を適宜読み替えてください。

使い方

インストールしたら、まず付属のデモを眺めてみましょう。デモは /usr/share/doc/gnuplot-3.7.3/demo/ にあります。どこか適当な場所にディレクトリを作ってそこへコピーします (X Window 上のターミナル・エミュレータから実行してください)。

$ cp -a /usr/share/doc/gnuplot-3.7.3/demo .
$ cd demo
$ gnuplot all.dem

リターンキーを押していくだけで次々にデモを見ることができます。全部終ると終了しますが、途中で止めるには control-C (Ctrl キーを押しながら C) を押します。

見ているだけではつまらないので、自分でやってみましょう。対話的に使うには単に

$ gnuplot

です。何行かのメッセージのあと

gnuplot>

とプロンプトが出て来ます。終了は quit あるいは exit と入力します。簡単な例としてサインカーブを書いてみます。

gnuplot> plot sin(x)

このように、特になにも指定しなければ、x 軸の範囲は -10 から 10 に、 y 軸の範囲は図が収まるように自動決定され、x の範囲を 100 等分して計算した結果がプロットされます。目盛も適当に付けてくれます。

gnuplot> plot sin(x),cos(x)

とすれば２つのグラフを同時に書くことができます。
グラフの書き方を指定するには set コマンドを使います。例えば x の範囲を -5 から 5 にするには

gnuplot> set xrange [-5:5]

何がどう設定されているかを知るには

gnuplot> show all

とするとわかります。全ての設定をデフォルトに戻すには reset を実行します。

gnuplot は詳細なオンラインヘルプを備えています。

gnuplot> help

特定のコマンドについて知りたいときは help のあとにコマンド名を付けます。

gnuplot> help set

ヘルプの出力が１画面に収まらないときは

Press return for more:

と表示され、リターンキーを押すと次が表示されます。ヘルプの表示を途中で止める方法はないようです。他に、HTML のドキュメントが /usr/share/doc/gnuplot-3.7.3/gnuplot.html にあります。

全部の機能はとても説明しきれないので gnuplot のデモからいくつか御紹介しましょう。

実験データをエラーバー付きでプロットし、スプラインで補間した例です。データファイルは

10.000000 280.000000 16.733201
20.000000 191.000000 13.820275
30.000000 152.000000 12.328828
...

のように３番目のフィールドに誤差が入っています。 Ver.3.6 からは最小自乗法 (Marquardt-Levenberg 法) による fit コマンドも実装されました。

3 次元のプロットコマンド splot で、等高線 (contour) を一緒に書いた例です。データファイルは

0.687151 -0.636061 0.351070
0.641845 -0.232436 0.730759
0.273514 -0.848211 0.453572
...

のように x,y,z の組で与えています。

媒介変数 (parametric) による曲面の表示例です。

様々なファイル形式でファイルに出力することができます。ファイル形式の指定は set terminal terminal-type です。出力ファイル名は set output で指定します。 help terminal で設定可能な terminal-type を知ることができます。

    aed512            aed767            aifm              bitgraph
    cgm               corel             dumb              dxf
    eepic             emf               emtex             epslatex
    epson-180dpi      epson-60dpi       epson-lx800       fig
    gpic              hp2623a           hp2648            hp500c
    hpdj              hpgl              hpljii            hppj
    imagen            kc-tek40xx        km-tek40xx        latex
    mf                mif               mp                nec-cp6
    okidata           pbm               pcl5              png
    postscript        pslatex           pstex             pstricks
    qms               regis             selanar           starc
    svg               table             tandy-60dpi       tek40xx
    tek410x           texdraw           tgif              tkcanvas
    tpic              vttek             x11               xlib

例えば set terminal fig としてファイルに出力すれば Xfig で加工することができます。

インストール

gnuplot は LinuxMLD 7 の DVD-ROM に収録されています (MLD 6 では Disc4 に、MLD 5 では Disc3 に gnuplot-3.7.1 が収録されています)。

rpm コマンドでインストールするには、DVD-ROM をマウントして、

# rpm -i /mnt/cdrom/RPMS/gnuplot-3.7.3-2.i386.rpm

とします (MLD 6 では、先に gd-1.8.4 を追加インストールしておくことが必要です)。

その他

MLD 5-7 の RPM には印刷できるマニュアルは含まれていません。必要な方は SRPM から作成して下さい (MLD 6,7 では teTeX をインストールしていることが必要です)。適当な作業ディレクトリを作ってそこに移動し、 DVD-ROM (MLD 5 では Disc4、MLD 6 では Disc6) をマウントして

$ rpm2cpio /mnt/cdrom/SRPMS/gnuplot-3.7.3-2.src.rpm | cpio -i
$ tar xzf gnuplot-3.7.3.tar.gz
$ cd gnuplot-3.7.3
$ ./configure
$ cd docs
$ make gnuplot.ps

とすると 116 ページの PostScript マニュアル gnuplot.ps ができます。

gnuplot は名前が“gnu”で始まっていますが、FSF の GNU とは関係がありません。

参考

Web 上の参考になるページを御紹介します。

GNUPLOT の第一歩 -- 小栗栖さん
金沢大学情報処理教育センターの利用のために書かれていて、入門レベルがよくまとまっています。佐藤哲さんによる FAQ (よくある質問集)、日本語リファレンスガイドなども読めます。
GNUPLOT 入門 -- 工藤さん
バージョンが 3.5 ですが、例も多くやや詳しい入門です。
gnuplot のページ (Takeno Lab) -- 竹野さん
バージョン 3.7.x, 3.8.x, 4.x のマニュアルの日本語訳を公開されています。 gnuplot についても参考になります。
Gnuplot tips -- 河野さん
実験データのプロットなどについて、様々な書き方のヒント、実例集「ぷろっとぎゃらりぃ」があります。
グラフは Gnuplot にお任せ -- 松田さん
gnuplot の GUI フロントエンド、3D 関連の情報、 Visualize-ML 入会案内、 Tips集などがあります。データの可視化と解析ツールも参考になります。 Gnuplot Q&A 掲示板というのもできたようです。
GNUPLOT るさんちまん (GNUPLOT Primer) -- 大城さん
自作の gnuplot フロントエンドをいくつか公開しておられるほか、詳細なリンク集があります。ver.3.7附属の demo (の結果)を Web 上で見られます。
gnuplot - Linux Wiki -- 奥村さん
いろいろな書き方のヒントがあります。
Gnuplot の点点 (Postscript出力) -- 久保さんの自由帳

Gnuplot - Scientific Plotting -- Bernhard Reiter さん (様々な情報とリンク集)