Použití gnuplot pro tvorbu grafů v PHP - II

3. 5. 2004 | Petr Bravenec

Články - Použití gnuplot pro tvorbu grafů v PHP - II  

Když už grafy fungují, můžete určit jejich druh, vybarvit je, přidat popisky a vůbec je všelijak vylepšit.

Užitečné fígle

Podle výše uvedeného příkladu lze vyrobit velkou část požadovaných grafů. Další grafy lze vyrobit většinou stejně jednoduše - největší práci dá pročítání dokumentace, případně prohledávání dříve vyrobených grafů a zjišťování "jak jsem to dělal posledně?". Shrnuté zkušenosti stačí na tvorbu drtivé většiny grafů, které kdy od gnuplot můžete chtít.

Nápověda

gnuplot má vestavěnou velmi podrobnou dokumentaci. K ní se dostanete přímo z povelové řádky, například:

help plot

vypíše nápovědu k příkazu plot. Nicméně takto zpracovaná dokumentace může být pro někoho mírně nepřehledná, a bude mu lépe vyhovovat dokumentace na internetu: http://www.gnuplot.info/docs/gnuplot.html.

Program gnuplot poměrně inteligentně reaguje na proměnnou PAGER. Nevyhovuje-li vám pro prohlížení použitý more, zkuste před startem nastavit proměnnou PAGER:

export PAGER=less gnuplot

Typy grafů

Parametrem with lze měnit typ grafů. Z nejpoužívanějších typů se celkem normálně chovají lines, points, linespoints, dots a impulses. Trochu komplikovanější chování je u typů errorbars, boxes a podobně - tyto datové typy používají tři rozměry místo obvyklých dvou. U takových grafů se třetí rozměr zadává v parametru using jako další číslo sloupce:

plot "data" using 1:2:3 with errorbars;

Sloupcový graf

Sloupcový graf se vytváří příkazem plot s parametrem with boxes. Většinou má ale gnuplot o sloupcovém grafu jinou představu než uživatelé.

Není-li zadaný údaj jiným způsobem, volí gnuplot šířku sloupce automaticky tak, aby byly jednotlivé sloupce v grafu přilepené jeden na druhém. Jednoduše lze šířku sloupce nastavit příkazem set boxwidth 0.5. Hodnota 1 odpovídá maximální šířce sloupce jako při nezadané hodnotě (tedy sloupce přilepené jeden na druhém). Kromě toho lze šířku sloupce zadat přímo v datovém souboru a použít v příkazu plot parametr using 1:2:3 - z prvního sloupce datového souboru se pak bere vodorovná souřadnice, z druhého sloupce výška boxu a ze třetího sloupce šířka boxu. Každý sloupec tedy může mít jinou šířku.

Ve starších verzích nejsou sloupce vyplněné. Od verze 4 je možné vyplnit sloupce barvou nebo vzorem pomocí příkazu set style fill.

Popis datových hodnot

gnuplot normálně popisuje datové hodnoty způsobem, který většinou asi nebude vyhovovat. Každou hodnotu lze popsat zvlášť pomocí parametru title příkazu plot. Popis jedné vybrané hodnoty lze potlačit parametrem notitle.

plot "x" using 1:2 title "Prodej v lednu", "x" using 1:3 notitle;

Přesun popisků jinam

Často se stane, že popisky zasahují do vykreslovaných hodnot a překážejí. Přesunout jinam či úplně potlačit se dají příkazem set key. Například příkaz

set key left reverse;

přesune popisky do levého horního rohu a obrátí pořadí popisků - první se bude zobrazovat styl hodnoty a pak textový popis. Popisky se dají úplně potlačit příkazem set nokey - ve verzi 4 příkazem set key off.

Popis vodorovné a svislé osy

Vodorovnou a svislou osu lze popsat příkazem set:

set xlabel "Vodorovná osa"; set ylabel "Svislá osa";

Možná ale stejně jako já zjistíte, že popisovat osy tímto způsobem není to pravé ořechové a na popisování os rezignujete.

Značky na osách

gnuplot volí meze a hustotu stupnice os automaticky. Často se ale do grafu vykreslují například hodnoty po jednotlivých dnech a pak je vhodné mít v popiscích uvedené konkrétní datumy, nikoliv nic neříkající čísla.

set bmargin 8; set xtics rotate ("1.týden" 1, "2.týden" 7, "3.týden" 14);

V uvedeném příkladu se bude zobrazovat popis pouze každé sedmé hodnoty a místo čísla se vypíše uvedený text. Aby se texty v grafu nepřekrývaly, jsou popisky parametrem rotate otočené o devadesát stupňů. Protože gnuplot má pro popisy vyhražené pouze omezené místo, je zvětšený příkazem set bmargin spodní okraj grafu.

Se značkami souvisí i kreslení mřížky v samotném grafu. Mřížka se zapíná nebo vypíná příkazy set grid případně set nogrid.

Barvy

V příkazu set terminal gif je pamatováno i na barvy. Ty se zadávají v hexadecimálním vyjádření s pískenkem x na začátku a v obvyklém pořadí RRGGBB (červená, zelená a modrá složka) - například x00ff00 znamená zelenou barvu. Zadané barvy interpretuje gnuplot v tomto pořadí: pozadí, rámeček, mřížka a následují barvy jednotlivých zobrazovaných hodnot.

Vstup dat z příkazové řádky

Stejně jako ze souboru lze zobrazovat i data z příkazové řádky. Místo jména souboru se zadá pomlčka a hodnoty se zadávají za příkaz plot. Celý datový blok končí písmenem e na prázdném řádku. Tímto způsobem se dá zobrazovat i několik datových setů za sebou - z příkazové řádky se čtou hodnoty v tom pořadí, v jakém byly zadané v příkazu plot:

plot '-' using 1:2 title 'Pmax' with steps, '-' using 1:2 title 'I450'; 0 10 4 0 e 0.450 3.5 e

Výpočty a podmíněné hodnoty

Občas je potřeba provést nějaké výpočty přímo v programu gnuplot. Dá se to udělat v parametru using:

plot "soubor" using 1:($2==0 ? 1/0 : $3) with impulses;

Uvedený příklad kreslí na vodorovné souřadnici (zadaná ve sloupci 1) hodnotu ze sloupce 3, pouze v případě, že sloupec 2 obsahuje nulu, nevykresluje nic (jednička dělená nulou má v gnuplot svůj význam). Podobným způsobem lze provádět s daty i různé výpočty.

Vyhlazené hodnoty

V některých typech grafů jsou užitečnější vyhlazené hodnoty, než nezpracovaná data. Vyhlazené hodnoty by vás určitě zajímaly v případě, že byste chtěli sledovat například oblíbenou výši "průměrného" platu a počty lidí pobírající určitou částku. Ve výrobních podnicích se podobným způsobem bude sledovat zase statistické rozdělení výrobků podle kvality a podobně:

plot "data" using 1:2 with impulses, "data" using 1:2 smooth bezier with lines;

Kromě parametru bezier lze použít i parametr csplines a další.

Ladění

gnuplot volaný z PHP skriptu se dost špatně ladí. Chybové hlášky z programu najdete obvykle v chybovém logu web serveru (nejspíše někde ve /var/log/http/error_log). Nepomůže-li vám chybové hlášení z logu, můžete zkusit najít příkazový soubor v adresáři /tmp. Nezapomeňte ale na to, že v souboru je příkazy set terminal gif... ; set output; přesměrovaný výstup místo na obrazovku na standardní výstup.

Závěrem

Určitě jste poznali, že tento článek není žádným uceleným návodem na výrobu grafů v PHP a gnuplot. Snažil jsem se jen upozornit na jednu z možností, jak obohatit www stránky o jednoduché grafické výstupy a ulehčit vám hledání v manuálech při řešení triviálních problémů (popisy os, popisy hodnot a podobně).