gnuplot画图入门教程_马欢_带目录

Gnuplot是一个小巧而功能强大的绘图工具，广泛应用于Linux系统上进行数据可视化，它也支持在其他操作系统如Windows和Mac OS上使用。Gnuplot主要擅长绘制2D和3D的数据或函数图形，并且还包含数学计算和数据拟合等功能。尽管Gnuplot的名字中包含“gnu”，但其实它与GNU并没有直接的关系，其授权协议也不是GNU GPL，因此在使用时应读作“newplot”。 Gnuplot作为基于命令行的交互式绘图软件，使用时需要在终端中输入命令。用户可以通过输入gnuplot命令来启动这个程序，而其默认的输出方式为wxt终端，也就是直接输出到电脑屏幕上。Gnuplot支持多种终端类型，用户可以根据需要选择不同的终端进行图形输出。 在使用Gnuplot之前，了解其数学表达式是十分重要的。Gnuplot中的数学运算符包括加（+）、减（-）、乘（*）、除（/）和乘方（**）。对于整数和浮点数的运算，Gnuplot遵循类似于C语言的规则，区别对待整数和浮点数（实数），其中整数的运算结果仍为整数。因此，在进行整数除法时要特别注意，比如7除以2的结果是3而不是3.5。Gnuplot还支持复数运算，使用花括号（{}）来表示。此外，它内置了大量的数学函数，用户也可以自定义函数。 Gnuplot的绘图功能非常丰富，可以绘制简单的函数图形、使用坐标取值范围及刻度来优化显示效果，还可以处理简单的数据绘图。用户可以通过设置点线风格来调整图形的样式，并且能够处理多组数据的绘图。此外，Gnuplot还可以将图像输出为eps、pdf和png格式的图片，并支持增强的文本模式、插入LaTeX公式、栅格以及方程数值解估算等高级功能。 对于坐标系统，Gnuplot允许用户设置标签、添加箭头、调整边框和坐标轴，以及图例的配置。它还支持对数坐标、极坐标和参数方程的绘制。在数据可视化中，误差条、数据拟合和多种类型的数据平滑都是可用的。Gnuplot提供的3D绘图功能包括3D函数图形、数据曲面绘图以及色彩板设置，等高线图绘制和颜色的配置，以及支持图像和多图绘图。 Gnuplot还为数据处理提供了强大的支持，比如数据文件的存储格式、Pm3d绘图、柱状图、阶梯图、统计直方图等。对于复杂数学表达式，Gnuplot支持三元运算符和分段函数的处理，几何图形对象的绘制，以及地图和圆圈数据图的展示。它还包含for循环、动画制作以及reread循环，可以实现复杂的绘图逻辑和动态效果。 Gnuplot在安装上相对简单。在Linux系统中，由于主流发行版通常已经包含Gnuplot，因此用户可以轻松地使用各个发行版的软件安装工具进行安装。在苹果电脑上，可以通过MacPorts项目安装Gnuplot。而在Windows系统下，则可以通过下载最新版本的Gnuplot安装程序进行安装。Gnuplot的安装和启动流程对于新手来说非常友好，它提供的命令行界面允许用户通过输入各种命令来绘制图像。 这份教程为那些对Gnuplot感兴趣的用户提供了从基础到高级的全面指南，涵盖的内容包括科学作图、数学表达式、坐标系统、绘图风格、图像输出、文本模式、公式插入、栅格及数值解估算、坐标轴、数据绘图、点线风格、多组数据绘图、输出图片格式、增强文本模式、LaTeX公式插入、第二坐标轴、坐标系统标签、箭头、边框坐标轴、图例、对数坐标、图像尺寸、极坐标、参数方程、误差条、拟合、3D函数绘图、数据文件存储格式、3D数据曲面绘图及边框、Pm3d绘图、色板设置、图像绘图、等高线图、等高线颜色、Table输出、多图、曲线色彩填充、填充风格、柱状图、阶梯图、数据平滑、统计直方图、三元运算符与分段函数、几何图形对象、地图及圆圈数据图、for循环、动画和reread循环等大量实用的功能和技巧。通过这些内容的学习，用户可以掌握Gnuplot这一强大的科学绘图工具，以满足科研和工作的需求。