【漫漫科研路\pgfplots】克服绘制色温图时，数据量大出现的内存限制

在科研论文写作中，经常会遇到画色温图，3D图。此时一般输入的数据量比较大，导致在Latex中使用Tikz画图时出现内存不足的情况。常常报错如下：

! TeX capacity exceeded, sorry [main memory size=5000000].

参考pgfplots手册中的第六章，我们有以下解决方案：

使用LuaTex进行编译
有些版本不含LuaTex
对输入数据采样降低数据量
不是从本质上解决问题，降低了精度
使用其它软件画图，e.g., MATLAB
增大LaTex的编译内存

本文主要介绍如何在MacOS系统中Texlive平台下，克服内LaTex内存限制。关于在Linux和MiKTEX环境下，pgfplots手册已给了说明，这里不再赘述。

解决办法：在Texlive安装目录中找到texmf.cnf文件并编辑：

其安装目录在：

/usr/local/texlive/2018/texmf-dist/web2c/texmf.cnf

注意：/usr/local/texlive/2018/texmf.cnf也有相同的文件，编辑这个文件无法解决问题

其内容修改如下：

注意：修改的内存大小不能超过实际内存大小，我的是8G.

最后，打开终端进入安装目录下，执行

sudo texhash

若发生文件不可写的情况，可以使用chmod 777 来更改文件读写权限。

下面，我们通过实例来验证：

数据产生
我们使用Matlab的peaks函数来产生peaks.dat文件用于tikz画图的输入数据。其代码如下：

clear all
clc
close alllambda_total=2;% the sum of Z
[X,Y,Z] = peaks(100);
Z(Z<0)=0;
Z=Z/sum(sum(Z))*lambda_total;x_temp=repmat(1:100,100,1);% X-axis
x_temp=x_temp(:);
y_temp=repmat(1:100,1,100);%Y-axisxyz=['x y z'];
dlmwrite('peaks.dat',xyz,'delimiter',' ');
for x_ind=1:size(Z,1)for y_ind=1:size(Z,2)% for one point (x,y,z), we use 4 coordinates (x,y,z) (x,y+1,z) (x+1,y+1,z) (x+1,y,z) to form a patchxyz=[x_ind y_ind Z(x_ind, y_ind);x_ind y_ind+1 Z(x_ind, y_ind);x_ind+1 y_ind+1 Z(x_ind, y_ind);x_ind+1 y_ind Z(x_ind, y_ind)];if(x_ind==1&&y_ind==1)dlmwrite('peaks.dat',xyz,'delimiter',' ','-append','roffset',0);elsedlmwrite('peaks.dat',xyz,'delimiter',' ','-append','roffset',1);endend
end

在Tikz中画图
本文使用了patch来画图，也可以改用surf, mesh等。完整latex源代码如下：

 \documentclass{standalone}
\def\pgfsysdriver{pgfsys-dvipdfmx.def}
\usepackage{tikz}
\usepackage{pgfplots}
\pgfplotsset{width=7cm,compat=1.14}\begin{document}
\begin{tikzpicture} \begin{axis}[colorbar,xmin=1,xmax=101,ymin=1,ymax=101,xlabel={X-axis (m)},ylabel={Y-axis (m)},]\addplot [patch,patch type=rectangle] table [point meta=\thisrow{z}]{peaks.dat }; \end{axis}
\end{tikzpicture}
\end{document}

画图效果如下：

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