Aplicativos de Grficos - GnuPlot
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Trabalho sobre o aplicativo GnuPlot para esboçar gráficos

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  • Goiania, 4 de julho de 2013

    Universidade Federal de GoiasPROFMAT - Mestrado Profissional em MatematicaMA36 - Recursos Computacionais no Ensino de MatematicaMestrando: Messias Henrique Vieira Silva

    Ambientes Graficos

    Neste texto vamos conhecer um pouquinho do GnuPlot, um aplicativo para geracao de graficosde alto nvel. Apesar de ser muitssimo simples e pequeno (ocupa 23 kilobytes na sua instalacaono S.O. Linux) ele e muito poderoso. Pode gerar graficos em tres dimensoes que permitem seremmanipulados mesmo depois de plotados atraves da janela interativa.

    Na Figura 1, logo abaixo, vemos a janela do Terminal do Linux Ubuntu, que serve de palcode atuacaopara o pequeno notavel. Para inicia-lo, basta digitar, no terminal, o comandognuplot. E importante lembrar que nao existe interface grafica (ao menos para o S.O. emquestao) para que o usuario introduza os dados e funcoes a serem plotados.

    Figura 1: Tela inicial GnuPlot (no Terminal do Linux)

    Na figura anterior (Figura 1) observamos que a tela inicial do aplicativo nao apresenta menu,nem botoes e nenhum outro tipo de controle grafico. E importante entender que toda interacaode entrada deve ser feita em modo texto. Porem, os comandos sao muito simples.

    O objetivo desse texto e cobrir graficos de superfcies tridimensionais. No entanto, apenaspara se familiarizar com o aplicativo, vamos plotar inicialmente o grafico de uma funcao no

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  • plano R2. Para isto, basta entrar com o comando plot x**2como podemos ver na figura 2seguinte.

    Figura 2: Grafico da parabola x2

    Ja na figura 3, vamos iniciar a plotagem de superfcies em 3 dimensoes. Vejamos como e simplesobter o grafico de f(x,y) = sin(x)*cos(y). E necessario apenas digitar splot sin(x)*cos(y).

    Figura 3: Grafico da superfcie definida pela funcao f(x,y) = sin(x)*cos(y)

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  • E claro que podemos melhorar o aspecto do grafico da figura anterior, entao vamos definirum intervalo menor para os eixos da base do cubo (plano da base xy). Podemos acompanharpela janela os comandos utilizados. Sempre depois de qualquer intervencao e possvel recuperaro grafico ja modificados com o comando replot. Veja na figura 4 abaixo.

    Figura 4: Grafico da superfcie definida pela funcao f(x,y) = sin(x)*cos(y)

    E possvel ainda colorir a superfcie de forma que os pontos mais altos e mais baixos fiquemfacilmente reconhecidos pelas corres mostradas na escala. Na figura 5 podemos conferir oresultado e os comandos utilizados para obte-los.

    Figura 5: Grafico da superfcie definida pela funcao f(x,y) = sin(x)*cos(y)

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  • Agora, na figura 6, vamos acompanhar o resultado de outras manipulacoes no aspecto dografico, para melhorar sua visualizacao. Neste ponto, retiramos a pintura da superfcie (unsetpm3d), aumentamos as linhas de definicao com o comando set isosamples 40,40 ehabilitamos a propriedade de esconderas linhas que ficam por detras, dando um aparenciade duas cores (por cima vermelha e por baixo, verde), nesse caso usamos o comando sethidden3d.

    Figura 6: Grafico da superfcie definida pela funcao f(x,y) = sin(x)*cos(y)

    Existem inumeras outras propriedades que poderiam ser utilizadas, mas como nao e possvelcobrir tudo nesse texto e nem e seu escopo, vamos demonstrar com a Figura 7, a versatilidade ea capacidade do GnuPlot de gerir bons graficos. Dessa vez, digitamos todos os comandos em umarquivo (teste.gnu), e iniciamos o gnuplot carregando este arquivo (gnuplot teste.gnu).Veja o resultado disso:

    Figura 7: Grafico tridimensional hiperbolico.

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  • E interessante ressaltar que o GnuPlot esta disponvel para Linux e Windows, apesar denao ser muito utilizado neste ultimo S.O., devido a sua falta de interface grafica de controlee introducao de dados. No entanto, como e um software livre (Open Source) existem algunsprojetos que tentam dar essa interface grafica de controle para o mesmo.

    Por outro lado, um dos maiores trunfos do GnuPlot, e exatamente o fato de ser utilizado noterminal, o que possibilita a utilizacao em conjunto com outros software como o Maxima eOctave que conhecemos nos textos anteriores.

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