android cnavas画正弦

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mob64ca1408d5ff 2024-07-06 19:46:13

文章标签 android cnavas画正弦开发语言环境搭建 ci 后缀 文章分类 Android 移动开发

文章目录

环境搭建
命令方式
PDF方式
EPS方式
嵌入方式

环境搭建

在实际的工作中，绘制函数图像是刚需。一般来说，有在线函数图形绘图网站，也有专业软件比如OriginalLab。但是这两者都有天然缺陷，前者功能比较少，后者收费比较高。所以对于程序员来说，最适合的莫过于LaTex。LaTex绘制函数图像需要用到tikz包，而绘制函数图像时，tikz用的是第三方的gnuplot。下面我以正弦函数为例子讲述正弦函数图形的绘制。当然同graphviz一样，Latex也可以不通过tikz这个中间层，直接集成gnuplot。
安装完成后，需要将gunplot的bin目录假如到环境变量path中，这样gnuplot命令才会有效。可以简单测试下安装是否成功，如下，输入命令gnuplot，在交互界面输入plot [-4:4] sin(x)，绘制一条简单的函数：

PS J:\java-book\latex\plot> gnuplot

        G N U P L O T
        Version 5.5 patchlevel 0    last modified 2022-05-30

        Copyright (C) 1986-1993, 1998, 2004, 2007-2022
        Thomas Williams, Colin Kelley and many others

        gnuplot home:     http://www.gnuplot.info
        mailing list:     gnuplot-beta@lists.sourceforge.net
        faq, bugs, etc:   type "help FAQ"
        immediate help:   type "help"  (plot window: hit 'h')

Terminal type is now 'qt'
Encoding set to 'cp1252'.
gnuplot>
(process:6924): GLib-GIO-WARNING **: 15:00:55.036: Unexpectedly, UWP app `HaukeGtze.7-ZipFileManagerUnofficial_1.2107.2.0_x64__6bk20wvc8rfx2' (AUMId `HaukeGtze.7-ZipFileManagerUnofficial_6bk20wvc8rfx2!zFM.exe') supports 36 extensions but has no verbs
plot [-4:4] sin(x)
gnuplot>

随后会弹出一个GUI框，如下图表示环境搭建成功：

android cnavas画正弦_android cnavas画正弦

搭建好环境后，我介绍四种gnuplot与LaTex集成的方式。

命令方式

如果是简单画一个正弦函数，代码很简单：

\documentclass[UTF8, a4paper,12pt]{article}
\usepackage{tikz}
\begin{document}
	\begin{tikzpicture}
		\draw [smooth,domain=0:7] plot function{sin(x)};
	\end{tikzpicture}
\end{document}

效果如下：

android cnavas画正弦_android cnavas画正弦_02

但是上述函数是没有坐标系的。下面就加上坐标系：

\documentclass[UTF8, a4paper,12pt]{article}
\usepackage{tikz}
\begin{document}
	\begin{tikzpicture}
		\draw [<->,thick] (0,2) node (yaxis) [above] {$y$}
		|- (7,0) node (xaxis) [right] {$x$};
		\draw [smooth,domain=0:7] plot function{sin(x)};
		
		% draw x ,y points (Values)
		\foreach \x in {0,1,2,3,4,5,6,7}
		\draw (\x cm,1pt) -- (\x cm,-1pt) node[anchor=north] {$\x$};
		\foreach \y in {1,2}
		\draw (1pt,\y cm) -- (-1pt,\y cm) node[anchor=east] {$\y$};
	\end{tikzpicture}
\end{document}

加上坐标系效果就好看多了：

android cnavas画正弦_环境搭建_03

PDF方式

GP是gnuplot的简称，它的代码文件后缀没有统一的规定，一般以.gp或.gnuplot为后缀，我以正弦函数为例子，简单写一个sin.gp文件，内容如下：

set terminal pdf
set output "sin.pdf"
plot [-4:4] sin(x)

在操作系统终端执行命令 gnuplot .\sin.gp就可以生成pdf文件了。随后我们将这个文件包含进我们的tex文件，如以下代码：

\documentclass[UTF8, a4paper,12pt]{article}
\usepackage{graphicx}
\begin{document}
 \includegraphics{./sin.pdf}
\end{document}

效果如图：

android cnavas画正弦_开发语言_04

EPS方式

这里我换个例子，用双曲正弦为例子，先写个文件sinh.gp，写入以下内容：

set terminal epslatex
set output "sinh.tex"
plot [-4:4] sinh(x)

用命令生成tex文件和eps文件后，就可以在LaTex中引用了，如以下代码：

\documentclass[UTF8, a4paper,12pt]{article}
\usepackage{graphicx}
\usepackage{xcolor}
\usepackage[cp1252]{inputenc}
\begin{document}
 \include{./sinh.tex}
\end{document}

编译后效果如下：

android cnavas画正弦_ci_05

嵌入方式

有时候不需要这么麻烦，我们可以直接在tex文档中直接嵌入gnuplot代码，如下列LaTex代码：

\documentclass[UTF8, a4paper,12pt]{article}
\usepackage{tikz}
\usepackage{ctex}
\usepackage{gnuplottex}
\usetikzlibrary{calc,angles,quotes}
\begin{document}
	双曲正弦与双曲余弦
	\begin{figure}
		\begin{gnuplot}[terminal=pdf,terminaloptions=color dashed]
			plot [-4:4] sinh(x),cosh(x)
		\end{gnuplot}
	\end{figure}
\end{document}

编译时它会调用gnuplot，编译为pdf图片，然后再引入最终的pdf文档中，效果如图：

android cnavas画正弦_环境搭建_06