Tym razem mam do pokazania dwa przykłady wykresów stworzonych za pomocą pgfplots. Na ich przykładzie chciałbym pokazać, jak za pomocą pgfplots wczytywać serie danych z pliku.
Przykład pierwszy:
I kod:
\begin{tikzpicture}[scale=1.5]
\begin{axis}[
title={Zależność rozpuszczalności NH$_4$NO$_3$ i AgNO$_3$ od temperatury},
title style={text width=16em,text centered},
xlabel={Temperatura [\textcelsius]},
ylabel={Rozpuszczalność [g/100~g wody]},
xmin=0,xmax=100,
ymin=0,ymax=900,
legend pos=north west,
ymajorgrids=true,grid style=dashed
]
\addplot[color=red,mark=*] table[x = temperatura,y = rozpuszczalność] {nh4no3.dat};
\addplot[color=blue,mark=square] table[x index = 0,y index = 1] {agno3.dat};
\legend{NH$_4$NO$_3$,AgNO$_3$}
\end{axis}
\end{tikzpicture}
Jak można zauważyć, wykres ten jest bardzo podobny do przykładu podanego w pierwszej części serii. Zasadnicze różnice są dwie. Pierwsza, drobna, to dodanie text centered do title style - odpowiada to za wypośrodkowanie tytułu wykresu. Druga zmiana, grubsza, to takie zdefiniowanie serii danych aby były one pobierane z plików. Służy do tego polecenie table o ogólnej składni:
table[definicja dziedziny, definicja przeciwdziedziny] {nazwa pliku}
W powyższym przykładzie zostały użyte dwa pliki różniące się nieco układem danych.
Plik nh4no3.dat wygląda następująco:
temperatura rozpuszczalność
0 118
10 150
20 192
30 242
40 297
50 344
60 421
70 499
80 580
90 740
100 871
natomiast plik agno3.dat następująco:
0 122
10 167
20 216
30 265
40 311
60 440
80 585
90 652
100 733
Jak widać plik agno3.dat zawiera tylko dane numeryczne, natomiast w pliku nh4no3.dat pierwszy wiersz zawiera etykiety serii danych. W powyższym przykładzie do serii X-ów i Y-ów zawartych w pliku nh4no3.dat odwołujemy się za pomocą etykiet. Natomiast dla pliku agno3.dat serię danych definiujemy odwołując się do numerów kolumn
table[x index = 0,y index = 1]Pakiet pgfplots, podobnie jak informatycy ;-), liczy od zera, więc kolumna o indeksie 0 jest w rzeczywistości pierwszą kolumną, zaś kolumna o indeksie 1 - drugą.
Przykład drugi:
I kod:
\begin{tikzpicture}[scale=1.5]
\begin{axis}[width=25em,height=20em,
axis y line=left,axis x line=bottom,
xmin = 6.384,xmax = 6.412,ymin=0,ymax = 3.5,enlargelimits=true,
xlabel = {Energia/keV},
ylabel = {Intensywność [$\times$ 1000]},
x tick label style={/pgf/number format/.cd,fixed,fixed zerofill,precision=3}
]
\addplot[only marks,mark=o,mark color=black] table[x expr = 0.001 * \thisrowno{0},y expr = 0.001 * \thisrowno{1}] {fe.dat};
\node[coordinate,pin=above:{$K\alpha_2$}] at (axis cs:6.3905,1.77) {};
\node[coordinate,pin=left:{$K\alpha_1$}] at (axis cs:6.4025,3.45) {};
\end{axis}
\end{tikzpicture}
Plik fe.dat wygląda następująco:
6418.6237560348 42
6418.5255907944 38.6
6418.4274290235 37.3
plus dodatkowe 398 linijek.
W tym przykładzie nowości w kodzie jest dużo więcej. Po pierwsze - osie X i Y mają zwrot zaznaczony strzałką. Odpowiada za to para poleceń axis y line=left oraz axis x line=bottom (jak można się domyśleć, oś X została ustawiona na dole a oś Y po lewej stronie, ale w niektórych przypadkach lepsze są inne ustawienia). Po drugie - polecenie enlargelimits=true pozwala pakietowi pgfplots na nieznaczne zwiększenie zakresów X lub Y jeśli przez to wykres będzie lepiej wyglądał. Na powyższym przykładzie można zauważyć, że chociaż wszystkie wartości Y są większe od zera (ymin=0), to pomiędzy zerem na osi Y a wyrysowaną osią X jest trochę miejsca.
Następnie, polecenie x tick label style określa styl rysowania liczb przy osi X. W powyższym przykładzie zdefiniowany został format pokazywania liczb z dziedziny. Aby zmienić format liczb należy obowiązkowo podać /pgf/number format/.cd, a następnie po przecinku wypisać odpowiednie parametry. Użyte przeze mnie parametry formatowania liczb to:
- fixed - stała liczba cyfr po przecinku
- precision=3 - liczba cyfr po przecinku jest równa 3
- fixed zerofill - stała liczba cyfr po przecinku będzie respektowana nawet jeśli po przecinku będzie mniej cyfr znaczących niż zdefiniowane 3 (np. liczba 1.3 zostanie wyświetlona jako 1.300)
Następnie przejdźmy do definicji serii danych. W pliku fe.dat mam serię X podaną w elektronowoltach (eV), natomiast na wykresie chciałbym mieć kiloelektronowolty (keV) na osi X. Pozwalam zatem pakietowi pgfplots na przeliczenie danych w locie. Za owo przeliczenie odpowiada fragment kodu
x expr = 0.001 * \thisrowno{0}który za serię X przyjmuje wartości pierwszej kolumny danych w pliku fe.dat, pomnożone przez 0,001. Ważniejsze elementy składowe to:
- expr - niech seria X będzie pewnym wyrażeniem matematycznym (ang. expression);
- \thisrowno{0} - dla danego przeliczanego wiersza serii X weź dane z pierwszej kolumny (znów liczymy od zera) pliku (czyli np. 47 wiersz serii X będzie wyliczony z 47 wiersza pierwszej kolumny w pliku); zamiast \thisrowno{numer kolumny} można użyć też \thisrow{nazwa etykiety kolumny}.
Zostały jeszcze do omówienia dodatkowe oznaczenia na wykresie, wskazujące na piki Kα1 i Kα2. Do ich zamieszczenia użyłem polecenie \node, które powinno być znane użytkownikom tikz/pgf. Ogólna składnia polecenia \node, które służy do zamieszczania treści w zdefiniowanym punkcie (węźle), jest następująca:
\node[parametry] at (koordynata X, koordynata Y) {treść węzła};
W powyższym przykładzie nie umieściłem jednak niczego w węźle, natomiast wykorzystałem współrzędne węzła do przypięcia obok "szpilki" (pin) z opisem. Parametr above/below/left/right określa oczywiście, ze szpilka ma być przypięta od góry/dołu/prawej strony/lewej strony węzła. Odnośnie współrzędnych - pgf domyślnie używa centymetrów w koordynatach węzłów, więc należy go przekonać aby używał współrzędnych związanych z osiami wykresu. Służy do tego parametr axis cs.
Tych którzy doczytali do końca (można się chwalić w komentarzach, a co tam ;-) zapraszam na trzeci odcinek serii o pgfplots, który ukaże się za jakiś czas.
Dziękuję za opis i dobre przykłady. Bardzo pomocne.
OdpowiedzUsuń