Premiers pas avec gnuplot - Chicoree

1 Les bases

Comme beaucoup d'interpréteurs, gnuplot peut être utilisé soit de manière interactive, soit par batch en lui soumettant des scripts. C'est la première option que nous allons tout d'abord utiliser, mais très rapidement, l'utilisation d'un éditeur de texte pour préparer les scripts se révélera plus pratique. Si vous avez convenablement installé gnuplot sur votre système, celui-ci devrait être accessible à partir d'un terminal:

2 Format de sortie

Si la fenêtre graphique est pratique pour expérimenter avec gnuplot ou juger rapidement du résultat d'une commande, en utilisation normale on préfère souvent stocker les tracés produits dans des fichiers.

3 Utilisations pratique

Si l'utilisation de base de gnuplot peut être rapidement comprise, c'est une autre affaire que de pouvoir réaliser un graphique exactement comme on le souhaite. Nous allons donc maintenant voir comment adapter ces graphiques à quelques besoins du monde réel … juste après avoir fait un petit détour pour explorer les capacités de calcul de gnuplot.

3.1 Calculer et afficher

gnuplot est avant tout un outil pour produire des graphiques. Mais c'est aussi une calculatrice. Ainsi, la fonction print permet d'afficher sur la console le résultat d'un calcul:

3.2 Arrondir à l'entier, ou pas

Si je parle de print, ce n'est pas parce que c'est la fonction la plus complexe à comprendre, mais parce qu'elle me permet de mettre en évidence un des pièges de gnuplot:

3.3 Faire de la trigonométrie

Par défaut, gnuplot mesure les angles en radians:

3.4 Définir des fonctions et constantes

Jusqu'à présent, j'ai plutôt utilisé des expressions simples pour mes tracés ou mes calculs. Mais dans la réalité, c'est rarement le cas. Plutôt que devoir recopier à plusieurs reprises des expressions complexes dans un script, il est possible de définir des constantes et des fonctions personnalisées. Celles-ci peuvent ensuite être utilisées pour construire des expressions encore plus complexes, pour tracer (plot) ou calculer (print):

3.5 Exécuter un script

Plutôt que de taper les commandes une à une à l'invite de l'interpréteur, il est possible de les regrouper dans un fichier texte pour en faire un script exécutable par gnuplot:

3.6 Définir les dimension du graphiques

Chaque terminal (driver) supporté par gnuplot est susceptible d'accepter des options lorsque vous le sélectionnez. La plupart des options sont spécifiques à un type de terminal. Mais il y en a une que l'on retrouve presque pour tous et avec la même syntaxe: l'option size qui permet de choisir les dimensions du graphique à produire:

3.7 Changer la résolution du tracé

Tout d'abord, un point important à comprendre: les courbes tracées par gnuplot le sont à l'aide de segments de droites. Par défaut, gnuplot utilise 100 échantillons sur la courbe et les relie par des segments de droite pour former le tracé. Il peut être souhaitable d'augmenter le nombre d’échantillons pour permettre un tracé plus fin, pour tracer des courbes sur une image bitmap en plus haute résolution, ou encore pour permettre de zoomer lors de l'exploitation des images fournies dans un format de fichier vectoriel.

3.8 Définir les limites du graphique

Il existe dans gnuplot diverses manières de définir les limites du graphique. La plus simple est d'utiliser les commandes set xrange et set yrange.

3.9 Tracer plusieurs courbes

Pour tracer plusieurs courbes, il faut les indiquer toutes à la même commande plot. Les différents tracés étant séparés dans le code source par une virgule:

3.10 Modifier le style de ligne

gnuplot propose de nombreuses options pour affiner les graphiques afin de les rendre les plus parlants et les plus attrayants possible. Ces options sont trop nombreuses pour être détaillées dans cet article d'introduction. Je vais donc me contenter ici du minimum, à savoir pouvoir changer le style de ligne (couleur, épaisseur) utilisé pour tracer les courbes.

3.11 Tracer des segments de courbe

Il reste une dernière technique que je veux vous montrer avant de terminer. Celle-ci permet de tracer des segments de courbes sur l'intervalle du graphique. Ce peut être utile pour mettre en évidence certaines portions du tracé, par exemple.

4 Conclusion

Voilà, ce tour d'horizon express de gnuplot est terminé. En fait, je n'ai fait qu'en égratigner la surface: gnuplot est un logiciel sophistiqué et complexe. Il est certain que s'en servir pour générer des graphiques requiert plus d'efforts que simplement cliquer à droite à gauche dans une application graphique. Mais l'inverstissement en vaut la chandelle. Pour vous en convaincre, je vous conseille de parcourrir le site http://www.gnuplotting.org où Hagen Wierstorf nous explique comment il utilise gnuplot pour produire des graphiques scientifiques de toute beauté. Son exemple devrait être une réelle source d'inspiration et de motivation!