ＧＭＴで等高線を描く方法

０．はじめに

　今回は要望の多かったＧＭＴで等高線（コンター）を描く方法を説明
します。『ＧＭＴでグラフを描く方法』で説明した基礎的なことももう
一度解説してあるので、いきなり『ＧＭＴで等高線を描く方法』から読
んでも（おそらく）等高線を描くことができると思います。前回も書き
ましたが、ここで示す簡単な例でコツを掴んでそれ以上の進んだことを
やる時にはマニュアルを見れば何とかなるようになりましょう。

１．下準備（前回とほとんど同じ）

　ＧＭＴは直接ディスプレイに絵を表示するソフトではありません！Ｇ
ＭＴは、ポストスクリプトという形式の画像データを標準出力に出力し
ます。従って、普通は出力結果を１回ファイルに落としてから、表示し
たり、プリントアウトすることになります。
% ＧＭＴのコマンド > honyarara.ps
てな具合です。「ＧＭＴのコマンド」は具体的にはマニュアルを見て下
さい。今回は、grdcontourというコマンドです。出力ファイルの名前は
何でも良いですが、ポストスクリプトファイルなので最後に.psを付ける
のが慣例です。
　ＧＭＴは基本的には、１命令で１つのことしかしませんから、線を２
本引きたいようば場合には命令を２回繰り返して、ファイルに追加書き
をします。
% ＧＭＴのコマンド > honyarara.ps
% ＧＭＴのコマンド >> honyarara.ps
　ちょっと複雑な絵を描きたい時は毎回コマンドラインから命令を打ち
込むのは面倒なので、シェルスクリプトを作ってしまうのが便利です。
% cat mk_honyarara
#!/bin/sh
ＧＭＴのコマンド > honyarara.ps
ＧＭＴのコマンド >> honyarara.ps
% mk_honyarara
こんな感じにやるのが楽です。

　さて、本題に入る前に出来た絵を見るにはどうすれば良いのか説明し
ておきます。ＧＭＴに限らず、ポストスクリプトファイルを表示するに
は、ghostscriptを使います。X-window 上で、
% gs honyarara.ps
とすれば、表示されます。ただし、表示されているものと、実際の画像
ファイルの内容は多少異なります。例えば、ギリシャ文字などは正常に
表示されないので注意して下さい。
　絵をプリントアウトするには、
% lpr honyarara.ps
でＯＫです。

２．grdcontour による等高線の描き方（１）

　ＧＭＴを使って等高線を描く方法は幾つかあるのですが、ここでは
grdcontour というコマンドを使って描く方法を説明します。マニュア
ルでは Example １です。等高線を描く場合は２段階の作業が必要です。
一つ目は、自分の用意したデータファイルをＧＭＴ専用のフォーマット
のファイルに変換することです。二つ目は、変換されたファイルから等
高線のポストスクリプトファイルを作製することです。

　この節では、第一段階の自分のデータファイルをＧＭＴ専用のフォー
マットのファイルへの変換について説明します。等高線の元となるデー
タは以下のような物を用いることにします。
% cat cont.dat
1.0 0.0 0.3
1.0 1.0 0.7
1.0 2.0 1.0
1.0 3.0 0.5
1.0 4.0 0.2
1.5 0.0 0.1
1.5 1.0 0.8
1.5 2.0 1.4
1.5 3.0 1.1
1.5 4.0 0.8
2.0 0.0 0.0
2.0 1.0 0.2
2.0 2.0 0.9
2.0 3.0 0.7
2.0 4.0 0.7
データの並びは、ｘ座標、ｙ座標、その点での値です。この例では
(1,0)-(2,4)の範囲に中央が盛り上がったような等高線が描ければ大成
功ということになります。
　このデータファイル(cont.dat)をＧＭＴ専用のフォーマットのファイ
ル(cont.grd)に変換するコマンドは、
% xyz2grd cont.dat -Gcont.grd -R1/2/0/4 -I0.5/1
です。これは、「cont.dat というファイルのデータを cont.grd とい
う名前のＧＭＴ専用のフォーマットのファイルに変換しなさい。ただし
ｘ座標の範囲は１から２、ｙ座標の範囲は０から４で、データの間隔は
ｘ方向は0.5、ｙ方向は１です。」という意味です。数字の対応から、
-G、-R、-I の意味は分かりますね。"cont.grd"というファイルは、バ
イナリファイルなので、"cat"、"less"、"vi"といったコマンドでは中
身を見ることはできません。
　なお、この段階ではまだポストスクリプトファイルを作製しないので、
コマンドの最後に "> xxxx.ps" といった感じのものは付けてはいけま
せん。

３．grdcontour による等高線の描き方（２）

　今度は、"cont.grd"から等高線を描きましょう（正確には、ポストス
クリプトファイルを作りましょう）。コマンドは、
% grdcontour cont.grd -JX3/2 -R1/2/0/4 -C0.1 -Bnews -X2.5 -Y5.0 
> cont.ps
です。上の例では２行に渡って書いてありますが、実際には１行で書い
て下さい。"cont.ps"というファイルができたはずです。
% gs cont.ps
とすると、等高線図が表示されるはずです。
　コマンドの解説をします。
　grdcontour は等高線を描くＧＭＴのコマンドです。
　次に書いてある cont.grd は等高線の元となるデータのファイル名で
す。ＧＭＴで定められたフォーマットです。
　-JX3/2 とは等高線図のサイズが、３インチ×２インチだということで
す。
　-R1/2/0/4 は等高線図の範囲を(1,0)-(2,4)にするということです。
数字の順番に注意して下さい。ｘの最小値／ｘの最大値／ｙの最小値／
ｙの最大値の順です。
　-C0.1 は等高線を描く間隔です。このオプションは省略できないので
注意して下さい。
　-Bnews は四角い枠付きで等高線図を描くという命令です。"news"は
それぞれ上右左下の枠線に対応しています。例えば、-Bnw と指定する
と上と右だけ枠線を描いてくれます。また、"news"の順番は特に決まっ
ていません。
　-X2.5 -Y5.0 というのは、描き始める始点の指定です。Ａ４サイズの
紙を横においた時の左下が基準（0,0）で、そこからインチ単位で図の
左下の位置を指定します。

　grdcontour 以下の"cont.grd"、"-JX3/2"、"-R1/2/0/4"、"-C0.1"、
"-Bnews"、"-X2.5"、"-Y5.0"はどういう順番に書いても構いません。

４．高度な使い方

　毎回、キーボードから命令を打ち込むのは大変なのでシェルスクリプ
トを作ると便利です。例えば、
% cat grd_ex
#!/bin/sh
xyz2grd cont.dat -Gcont.grd -R1/2/0/4 -I0.5/1
grdcontour cont.grd -JX3/2 -R1/2/0/4 -C0.1 -Bnews -X2.5 -Y5.0 > cont.ps
gs cont.ps
というファイル（"grd_ex"）を作っておけば
% grd_ex
一発で等高線図を表示してくれます。シェルスクリプトの書き方の詳し
い解説はしませんが、見ての通りやりたいことを上から順番にならべて
書くだけです。一番上の行の"#!/bin/sh"というのは『おまじない』だ
と思って下さい。そして、絶対に忘れてはならないのは、"grd_ex"とい
うファイルを作ったら、最初に一回だけ
% chmod +x grd_ex
とやることです。これをやらないと、
% grd_ex
grd_ex: Permission denied.
というエラーが出てしまします。

　"grdcontour"というコマンドには色々なオプションがあります。幾つ
か紹介しておきます。
　-A数字　-Aの後の数字の間隔で等高線の値を自動的に書き込んでくれ
ます。
　-L数字/数字　-L以下の数字の範囲のみの等高線を描きます。
　-Wc数字　-Wc以下の数字の太さで等高線を描きます。
　-Wa数字　-Aで指定した間隔の線を描くときの太さの指定です。

　-W数字 は線の太さを指定する一般のオプションです。"psxy"とかでも
使えます。太さを指定する数字はポイント数です。このオプションの最
後に"to"を付け加えると点線になります。同様に"ta"を付けると破線に
なります。

　等高線に関してはまだまだたくさんの『技』があります。それらにつ
いては別の機会に紹介します（『予定』は『未定』と同義です！）。

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