超详细的gnuplot使用教程

1.gnuplot参数介绍及演示
- 1.1首先来解释一下会用到的各类参数以及其解释
- 1.2 画图实际测试
- 1.3 其它参数介绍（约定范围、坐标轴设定）
- - 1.3.1 约束画图范围
  - 1.3.2 关于坐标轴的设定
  - 1.3.3 图例
  - 1.3.4 在图中任意位置插入文字
- 1.4 同时画出多条曲线
- 1.5 x轴时间设置
- 1.6 在图中添加直线和箭头
- 1.7 读取dat、txt文件进行画图
- 1.8 设定图的大小和位置
- 1.9 画多个图
2.gnuplot进阶
- 2.1 使两坐标轴的单位长度等长
- 2.2 在同一张图里利用左右两边的y轴分别画图
- 2.3画漂亮的pm3D图
- 2.4 画等高线
- 2.5 利用脚本文件避免重复输入
- 2.6 gnuplot画GIF动图
3.参考文章

1.gnuplot参数介绍及演示

1.1首先来解释一下会用到的各类参数以及其解释

命令	缩写	意义
With	w	with后边跟需要指定的样式
Line	l	用线l显示
Point	p	用点显示
LinePoints	lp	用线和点画，对数据绘图时有用
LineType	lt	线的样式（0代表虚线，1-7代表实线,颜色分别为紫、蓝、绿、橙、黄、靛、红。超过7以后颜色依次循环）
LineWidth	lw	线的宽度（level从0开始，默认为1）
PointType	pt	点的样式（level从0开始，默认为1）
PointSize	ps	点的宽度（level从0开始，默认为1）

1.2 画图实际测试

为了显示出不同的差别，此处我谨以sinx函数或者cos函数来进行显示：

 plot sin(x)//当没有设置其格式时，调用默认的设置

plot sin(x) w p
//表示使用点画

plot sin(x) w l
//表示使用线画

plot sin(x) w lp
//表示使用点和线画

plot sin(x) w lp lt 0
//表示使用点和线画，线的种类为0

plot sin(x) w l lt 1
//表示使用线画，线的种类为1

plot sin(x) w l lt 7
//表示使用线画，线的种类为7

plot sin(x) w l lt 1 lw 4
//表示使用线画，线的种类为1，线的宽度为4

plot sin(x) w p pt 4
//表示使用点画，点的种类为4

plot sin(x) w p pt 4 ps 2
//表示使用点画。点的种类为4，点的大小为2

1.3 其它参数介绍（约定范围、坐标轴设定）

1.3.1 约束画图范围

plot [-5:5] [-1.2:1.2] sin(x)
//表示x取值范围为[-5,5],y的取值范围为[-1.2,1.2]

1.3.2 关于坐标轴的设定

在对于坐标轴的设定，要注意的一点就是，在画图之前执行命令。

命令	含义
set xlabel ‘x’	x轴标为‘x’
set ylabel ‘y’	y轴标为’y’
set ylabel ‘DOS’ tc lt 3	‘DOS’的颜色用第三种颜色
set xtics 1.0	x轴的主刻度的宽度为1.0，同样可以为y轴定义ytics
set mxtics 3	x轴上每个主刻度中画3个分刻度，同样可以为y轴定义mytics
set border 3	设为第三种边界，同样可以为上边的x轴（称为x2）和右边y（称为y2）轴进行设置，即x2tics，mx2tics，y2tics，my2tics。
set xtics nomirror	去掉上边x的刻度，同样可以为ytics设置
unset x2tics	去掉上边x的标度，同样可以为y2tics设置

下面我们就来验证一下上边的图吧。

gnuplot> set title 'kmust team'
gnuplot> set xlabel 'x'
gnuplot> set ylabel 'y'
gnuplot> set xtics 1.0
gnuplot> set mxtics 3
gnuplot> set border 3
gnuplot> plot sin(x)
gnuplot>

1.3.3 图例

命令	含义
set key left	放在左边，有left 和right两个选项
set key bottom	放在下边，只有这一个选项；默认在上边
set key outside	放在外边，但只能在右面的外边
set key left bottom	表示放在左下边

代码示例：

set key right bottom
gnuplot> set title "kmust"
gnuplot> plot sin(x)
//将图例放在右下角
//设置标题为“kmust”

1.3.4 在图中任意位置插入文字

gnuplot> set label 'I Love Kmust!' at 2.5,0.5
gnuplot> plot sin(x)
//在坐标（2.5，0.5）处插入文字
//如果想要删除文字就使用 unset label 1(此处数字代表要删除label的序号)

1.4 同时画出多条曲线

plot sin(x),cos(x)
//注意连个函数之间要使用逗号分隔开

当然两个函数之间也可以单独约束

plot sin(x) title 'sin(x)' w l lt 0 lw 2, cos(x) title 'cos(x)' w l lt 2 lw 2
//注意连个函数之间要使用逗号分隔开，每个函数的绘画要求紧跟着对应的函数

1.5 x轴时间设置

命令	含义
set xdata time	X轴设置为时间格式
set timefmt “%Y-%m-%d”	文件中时间格式
set format x “%m/%d”	目标时间格式~

gnuplot> set xdata time
gnuplot> set timefmt "%Y-%m-%d"
gnuplot> plot sin(x)
//设置x轴为时间格式，并且其显示形式为年-月-日

1.6 在图中添加直线和箭头

gnuplot> set arrow from 0.0,0.0 to 2.0,0.0
gnuplot> plot sin(x)
//在图的中心点（0，0）向（2，0）画一条射线

gnuplot> set arrow from 0.0,0.0 to 0.0,-0.4 nohead
gnuplot> plot sin(x)
//只画一条直线的话，在画箭头的语句上方添加nohead标签
//从中心点（0，0）到（0，-0.4）画一条直线

除此之外我们还可以进行颜色调制

gnuplot> set arrow from 0.0,0.0 to -2.0,0.4 lt 2 lw 2
gnuplot> plot sin(x)
//从中心点（0，0）到（-2.0，0.4）画一条绿色射线，线条粗细等级为2

如果我们不小心画错了一个图形，我们又该如何删除呢，很简单，一句话就搞定了。

gnuplot> unset arrow 3
gnuplot> unset arrow 2
gnuplot> unset arrow 1
gnuplot> plot sin(x)
//如果我们发现第几个值线画错了，就可以使用语句unset删除对应的直线即可

1.7 读取dat、txt文件进行画图

在用c语言进行程序设计的时候，有时就需要画图任务，这时gnuplot可以读取dat、txt文件内的内容，并再进行绘画。

gnuplot> set arrow from -16.0,0.0 to 16.0,0.0 nohead
gnuplot> set arrow from -0.3,0.0 to 1.0,0.0
gnuplot> plot [-16:16] [-0.3:1] "sinc.bat"  u 1:2 w l lt 1 lw 1
//从（-16，0）到（16，0）画一条直线
//从（-0.3，0）到（1.0，0）画一条带箭头射线
//读取“sinc.bat”文件内的数据，并用其内的第一列和第二列作图，，并且设置线条颜色和粗细。

1.8 设定图的大小和位置

gnuplot> set size 0.5,0.5
gnuplot> plot sin(x)
//长宽均为默认宽度的一半，建议用这个取值，尤其是画成ps或eps图形的时候

gnuplot> set origin 0.0,0.5
gnuplot> plot sin(x)
//设定图的最左下角的那一点在图形面板中的位置。这里图将出现在左上角。

1.9 画多个图

gnuplot> set multiplot
//设置为多图模式
multiplot> set origin 0.0,0.5
//设置第一个图的原点的位置
multiplot> set size 0.5,0.5
//设置第一个图的大小，长和宽均为整个图的一半
multiplot> plot tan(x)
//开始绘制第一个图
multiplot> set origin 0.5,0.5
//设置第2个图的原点的位置
multiplot> set size 0.5,0.5
//设置第2个图的大小，长和宽均为整个图的一半
multiplot> plot  cos(x)
//开始绘制第2个图
multiplot> set origin 0.0,0.0
//设置第3个图的原点的位置
multiplot> set size 0.5,0.5
//设置第3个图的大小，长和宽均为整个图的一半
multiplot> plot  sin(x)
//开始绘制第3个图
multiplot> set origin 0.5,0.0
//设置第4个图的原点的位置
multiplot> set size 0.5,0.5
//设置第4个图的大小，长和宽均为整个图的一半
multiplot> plot 1/x
//开始绘制第4个图

绘制完成之后就会出现这个四合一的图，当然我们还可以为每个图设置自己的特有属性，比如颜色、标题等。

2.gnuplot进阶

2.1 使两坐标轴的单位长度等长

gnuplot>  set size square
//设置形状为方形
gnuplot> set size 0.5,0.5
//设置图形的大小各为一半
gnuplot> set xrange[-10:10]
gnuplot> set yrange[-10:10]
//设置x,y的范围相同
gnuplot> plot x+2

2.2 在同一张图里利用左右两边的y轴分别画图

gnuplot> set xtics nomirror
//去掉上边坐标轴x2的刻度
gnuplot> set ytics nomirror
//去掉上边坐标轴y2的刻度
gnuplot> set x2tics
//让上面坐标轴x2刻度自动产生
gnuplot> set y2tics
//让上面坐标轴y2刻度自动产生
gnuplot> plot sin(x),cos(x) axes x1y2
//用x1y2坐标，axes x1y2表示用x1y2坐标轴

gnuplot> plot sin(x),cos(x) axes x2y2
//用x2y2坐标，axes x2y2表示用x2y2坐标轴
gnuplot> set x2range[-20:20]
//设定x2坐标的范围
gnuplot> report

gnuplot> set xrange[-5:5]
//设定x的范围
gnuplot> replot

gnuplot> set xlabel 'x'
gnuplot> set x2label 't'
gnuplot> set ylabel 'y'
gnuplot> set y2label 's'
//为图形的上下左右分别起标
gnuplot> replot

gnuplot> set title 'The figure'
//设置标题
gnuplot> replot

2.3画漂亮的pm3D图

gnuplot> set pm3d
//设置pm3d模式
gnuplot> set isosamples 50,50
//设置网格点为50x50
gnuplot> splot x**2+y**2
//画三维图像

2.4 画等高线

gnuplot> set dgrid3d 100,100
//设置三维表面的网格书目
gnuplot> set contour
//设置画等高线
gnuplot> splot x**2+y**2
//画图像

2.5 利用脚本文件避免重复输入

我在文件夹下创建了一个 try.plt文件，其内容如下所示

reset
//重置画图属性
set pm3d
//设置为pm3d模式
unset ztics
//取消z轴标题
set isosamples 200,200
//设置网格属性为200x200
splot x**2+y**2 w pm3d
//开始画图并且设置为pm3d模式

然后只需在gnuplot命令界面输入

load 'try.plt'
//加载plt文件，执行画图任务

其结果如下所示：

2.6 gnuplot画GIF动图

set term gif animate
//设置可以画动画
set output "e1.gif"
//设置输出的文件路径
set xrange [0:4*pi]
set yrange [-1:1]
//设置x,y范围
do for [i=0:40]{plot sin(x+i*pi/40) lw 1.5 title sprintf("t=%i",i)
}
//循环输出图像
set output

3.参考文章

gnuplot使用: https://www.cnblogs.com/waterystone/p/5085801.html
gnuplot生成gif动图：https://blog.csdn.net/weixin_34187862/article/details/85648365
gnuplot三维绘图;https://blog.csdn.net/ouening/article/details/72141345

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