Статья основана на этой статье, но я хочу показать своё видение ситуации и будет разбита на несколько частей.
билль о правах:
Перепечатка разрешается только и только с указанием ссылки на меня или мой канал, а также с извещением меня доступными на этой площадке средствам.
Не допускается разбивка данной публикации рекламным или иным блоком информации.
Если вы прикладываете только ссылку на мои статьи, извещать меня об этом не обязательно, но желательно.
З. Ы. Я не жадный, но люблю обратную связь,
О чем статья
Графики функций, графики зависимостей, графики уравнений и графики различных законов (физики, управления, процессов, вероятностей), график процесса. Чаще всего это приходится нам делать в школе, университетах и прочих учебных заведений. Реже по работе.
Раньше это делали на листочке бумаги в клеточку и в общем-то сейчас тоже никого не волнует как у тебя построен график, так как он часто носит иллюстративный характер. Однако, если график является какой-то характеристикой, то требуется соблюдать определенную точность. Однако, я попробую показать, что математическая графика на ПК это не очень сложно, а главное, что при должном навыке она получится у большинства людей.
Простые графики
Что такое простой график?
Это отображение в системе координат зависимостей между величинами. Эти зависимости могут быть точками, прямыми, кривыми, лучами, углами и прочими фигурами, суть одна и та же -- показать наглядно, как меняется величина, которую называют функцией. А простыми, это потому что они обычно составлены в прямоугольной системе координат, с использованием оси абсцисс (x), одной, реже двумя осями ординат (y) и ещё реже с применением оси аппликат (z), при этом имеют достаточно простую функцию, а также форму кривой.
Поле графика
Оно простое и незамысловатое, как на картинке ниже
Для его получения я использовал возможности гнуплота печатать вектора на поле графика. Однако, используя написанный мной скрипт, я могу создавать в данном поле любые графики, которые требуются для решения задач по математике и физике.
Для общенаучных целей такие графики применяются довольно редко.
Например обычный график фазного тока от частотного преобразователя составлен по экспериментальным точкам:
В данном случае оси абсцисс и ординат расположены по краю поля, а начало координат определяется положением точки 0, 0 на поле графика и отсутствуют стрелки направления осей. В принципе, достаточно хотя бы одной точки (x, 0) или (0, y), чтобы обозначить направление. Однако, требования - есть требования и приняв за основу поле, показанное на первом рисунке, построим линейную функцию, гиперболическую и кубическую параболу.
Обратите внимание на то, что данные графики получены с использованием терминала wxt и уже имеют лаконичный и ненавязчивый дизайн. Что до листинга скрипта.
set terminal wxt 0 -- терминал
set grid -- сетка
unset border -- убрать рамку
set xzeroaxis - включить ось Х посередине
set xlabel "x" offset 23, 11 - установить подпись оси Х в заданной позиции
set yzeroaxis -- включить ось Y посередине
set label "y" offset 2, 10.5 - установить подпись оси Y в заданной позиции.
set label "0" offset 1,1 -- установить обозначение 0 точки в позиции \
set xtics left axis -- включить деления оси Х с подписями
set ytics right axis -- включить деления оси Х с подписями
set key left bottom -- включить легенду
set size square -- задать квадратное поле
set xrange [-2:2] -- установить диапазон x
set yrange [-2:2] -- установить диапазон y
plot '1.csv' using 1:2:3:4 with vectors notitle, -2*x+1 title "-2x+1", x**3-1.5 title "x^3-1", 1/(x**2) title "1/(x^2)" вывести файл 1.csv (для изображения осей) а после запятой перечисление функций
Программное обеспечение
В своей работе я применяю в основном Gnuplot. Что это такое и где взять, читать в источнике, там же можно и скачать гнуплот для windows.
В некоторых случаях я применяю связку Gnuplot+Inkscape... можно сохранить график в файл SVG и редактировать в любом векторном редакторе. Так было примерно 10 лет назад, когда мне срочно нужно было строить векторные диаграммы, а понимание гнуплота было поверхностным.
В отдельных случаях я использую Libre Office Calc -- табличный процессор от Libre Office.