AlxisDataBlog-プログラミング


MathJax = {
  chtml: {
    matchFontHeight: false
  },
  tex: {
    inlineMath: [['$', '$']]
  }
};






gnuplot って、何て読むと思いますか。ニュープロットらしいです。


小ネタはさておき、関数をグラフ化したり、データをグラフにおこしたりするツール「gnuplot」の意外な使い方を２パターン紹介していきます。


まずは、C のプログラムから gnuplot にテキストデータを渡してグラフを描画するやり方を紹介します。プリアンブルに gnuplot のパスを定義しておきましょう。gnuplot の bin フォルダにパスが通っていると楽です。



#define GNUPLOT_PATH "gnuplot.exe"


昔は pgnuplot.exe でしたが、いつの間にか gnuplot.exe が推奨されるようになりました。gnuplot へのパイプを開きます。



FILE *gp;
gp=_popen(GNUPLOT_PATH,"w");


あとは、gnuplot を使う感覚でスクリプトを投げるだけです。例えば



fprintf(gp,"plot sin(x)\n");


と書けば、sin(x) のグラフがポップアップします。データファイルの描画には "" でファイルを指定するのではなく '' ですのでご注意ください。文末の \n も忘れずに。ソースコードとグラフの表示を同期させたいときは



fflush(gp);


としておけば良いでしょう。gnuplot の処理が終了したら、ポインタを開放しましょう。



_pclose(gp);


こんな感じで C のプログラムから綺麗なグラフを書くことができます。続いて、データへの関数フィッティングを紹介します。まずは関数の族を定義します。



f(x)=a*exp(b*x)+c


続いてパラメタの初期値を定義します。



a=-1.5
b=-10.3
c=193.7


データファイルに関数 f(x) をフィッティングさせて係数 a,b,c を求めるには、以下のようにします。



fit f(x) "ここにデータファイルを入れる" u 1:2 via a,b,c


フィッティングの評価方法は最小二乗法のようです。有限時間で完了させるために、初期値の設定が非常に重要になります。


gnuplot の便利技を 2 つ紹介していきました。これらを個々に使っても良いのですが、組み合わせて使うと強力です。例えば C のプログラムで採取しているデータを gnuplot で関数フィッティングさせて、その係数を C のプログラムへ返すなど。是非、数値解析に使ってみてください。(written by J.Nishigata)


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gnuplot の便利技

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MathJax = {
  chtml: {
    matchFontHeight: false
  },
  tex: {
    inlineMath: [['$', '$']]
  }
};






ファイルヘッダの仕様など、ググれば出てきますが、自力で仕組みを理解するのも悪くはないです。今回調べるものは「シングルチャンネル 8bit の BMP ファイル」です。


とりあえず BMP 画像を用意しましょう。幅は 1500 ピクセル、高さは 1000 ピクセルにしました。16 進数であまり区切りの良い数字ではない方が解析時に分り易いです。


ピクセル値がすべて 0 の画像とすべて 255 の画像の 2 種類用意します。これも何処からがデータなのか分りやすくするためですね。


ファイルの準備ができたらバイナリを覗いてみます。テキストで開かないように注意してください。バイナリエディタという少し特殊なエディタを使います。


例えば emacs を使ってみます。emacs を起動して ESC キーを押してから x キーを押します。するとコンソールが M-xという待ち状態になります。ここで


hexl-fine-file


で Enter します。Filename: という入力待ちに切り替わるので、ここでファイル名を指定します。

openCV と openGL の描画速度比較