Linux Bibel online ~ Plotutils

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Wie visualisiert man Daten am einfachsten? Natürlich mit Grafiken, unter Linux gibt es dazu eine Menge Software - eine solche Software sind die Plotutils, diese kleine Sammlung an Anwendungen für das Terminal erleichtert das Erstellen informativer Grafiken mit Graphen und Diagrammen. Wieder denkt man Terminal? Keine Angst, die Software ist sehr einfach zu nutzen, in diesem Beitrag wollen wir uns den Start mit diesen netten kleinen Werkzeugen etwas näher ansehen.

Plotutils installieren

Unter auf Debian basierenden Systemen wie etwa auch Ubuntu, Kubuntu, Linux Mint und so weiter installiert man die Software ganz einfach über die Paket-Verwaltung durch das Paket "plotutils" und am besten gleich zusätzlich das Paket "gsfonts".

Plotutils nutzen

Als erstes wollen wir uns einmal ansehen welche Grafik-Formate wir mit den Plotutils erstellen können:

Kurzfassung Beschreibung Aufruf
.ai Format von Adobe Illustrator AI
.fig Ein bearbeitbares Vektorgrafik-Format der Software Fig FIG
.gif Das GIF-Grafik-Format GIF
.metafile Ein Format von GNU, Geräte-unabhängig METAFILE
.png Das bekannte PNG-Format PNG
.pnm Ein universelles Grafik-Format PNM
.ps PostScript PS
.svg Das bekannte Vektorgrafik-Format SVG
x Kein Datei-Format, zeigt einfach nur die Grafik im Fenster X

Dazu gibt es noch einige weitere die für den Nutzer eher weniger interessant sind, so etwa CGM, PCL5, HP-GL, ReGIS und TEK.

Wollen wir uns einfach einmal ein kleines Beispiel ansehen:

echo 0 0 1 1 2 0 | graph -T x

Heraus kommen würde folgende Grafik im Fenster:

Plotutils - Daten unter Linux einfach und schnell visualisieren

Plotutils - Daten unter Linux einfach und schnell visualisieren

Was zeigt uns dieser Befehl nun? Ganz einfach, durch den Befehl "echo" geben wir die entsprechenden Koordinaten an die wir per Pipe "|" an "graph" weiter geben, durch die Option "-T" geben wir das Ausgabe-Format an - in diesem Fall "x" - also erstellen wir keine Datei sondern nur die Ausgabe im Fenster. Möchte ich stattdessen tatsächlich eine Datei erstellen, beispielsweise die Datei "plot.png":

echo 0 0 1 1 2 0 | graph -T png > plot.png

Normal setzen die Plotutils die X- und Y-Achse automatisch passend, möchte man dies jedoch nicht und diese selbst angeben tut man dies ganz einfach durch die Optionen "-x Angabe" und "-y Angabe", als kleines Beispiel:

echo 0 0 1 1 2 0 | graph -T x -x -1 3 -y -1 2

Plotutils - Daten unter Linux einfach und schnell visualisieren

Plotutils - Daten unter Linux einfach und schnell visualisieren - Achsen selbst platzieren

Nun wollen wir etwas weiter gehen und etwa die X-Achse beschriften:

echo 1 1 2 3 3 1 | graph -T x -l x -X "Logarithmische Achse"

Womit wir folgende Grafik erhalten:

Plotutils - Daten unter Linux schnell und einfach visualisieren

Plotutils - Daten unter Linux schnell und einfach visualisieren - Achsen beschriften

Dazu nutzen wir also ganz einfach die Option "-X "Beschriftung"" und "-Y "Beschriftung"", also gleich für beide:

echo 1 1 2 3 3 1 | graph -T x -l x -X "X-Achse" -Y "Y-Achse"

Plotutils - Daten unter Linux schnell und einfach visualisieren

Plotutils - Daten unter Linux schnell und einfach visualisieren - Achsen beschriften

Wollen wir der Grafik eine Überschrift geben nutzen wir dazu einfach die Option "-L "Beschriftung"":

echo 1 1 2 3 3 1 | graph -T x -l x -X "X-Achse" -Y "Y-Achse" -L "Beschriftung"

Plotutils - Daten unter Linux schnell und einfach visualisieren

Plotutils - Daten unter Linux schnell und einfach visualisieren - Überschrift

Nun wollen wir noch die Größe der Schrift ändern, etwa doppelt so groß, dazu nutzen wir die Option "-f 0.1":

echo 1 1 2 3 3 1 | graph -T x -l x -X "X-Achse" -Y "Y-Achse" -L "Beschriftung" -f 0.1

Plotutils - Daten unter Linux schnell und einfach visualisieren

Plotutils - Daten unter Linux schnell und einfach visualisieren - Größe der Schrift

Dasselbe funktioniert auf mit der Überschrift durch die Option "--title-font-size 0.1"

echo 1 1 2 3 3 1 | graph -T x -l x -X "X-Achse" -Y "Y-Achse" -L "Beschriftung" -f 0.1 --title-font-size 0.1

Plotutils - Daten unter Linux schnell und einfach visualisieren

Plotutils - Daten unter Linux schnell und einfach visualisieren - Schrift-Größe

Wir können die Grafik natürlich rotieren lassen, dazu dient die Option "--rotation Winkel-Grade", also etwa:

echo 1 1 2 3 3 1 | graph -T x -l x -X "X-Achse" -Y "Y-Achse" -L "Beschriftung" --rotation 90

Plotutils - Daten unter Linux schnell und einfach visualisieren

Plotutils - Daten unter Linux schnell und einfach visualisieren - Grafik rotieren

Wie funktioniert die ganze Geschichte nun einfach erklärt? Durch den Befehl "echo" übergibt man die jeweiligen Positionen in der X- sowie in der Y-Achse der Reihe nach an die Plotutils, also etwa:

X-Achse Y-Achse
0.0 0.0
1.0 0.2
2.0 0.0
3.0 0.4
4.0 0.2
5.0 0.6

Der Befehl würde also lauten:

echo 0.0 0.0 1.0 0.2 2.0 0.0 3.0 0.4 4.0 0.2 5.0 0.6 | graph -T x

Plotutils - Daten unter Linux schnell und einfach visualisieren

Plotutils - Daten unter Linux schnell und einfach visualisieren

Es ist jedoch nicht unbedingt nötig alle Daten in das Terminal einzugeben, man könnte auch ganz einfach eine Textdatei erstellen in denen man die Daten ganz einfach speichert. Ich halte mich an das letzte Beispiel, die Datei ist eine einfache Textdatei die ich "data" nenne und nun folgend fülle:

0.0 0.0 1.0 0.2 2.0 0.0 3.0 0.4 4.0 0.2 5.0 0.6

Um die Ausgabe nun zu visualisieren genügt der Befehl:

graph -T x data

Wichtig - schreibt man die Daten in eine Datei und lässt zwischen den Daten eine Leerzeile stehen werden nachfolgende Daten als neue Kurve gerechnet - wichtig ist in diesem Fall jedoch das zusätzliche nutzen der Option "-C", ansonsten wird nur die erste Kurve erstellt:

0.0 0.0 1.0 0.2 2.0 0.0 3.0 0.4 4.0 0.2 5.0 0.6 0.0 0.2 2.0 0.1 3.0 0.3 5.0 0.6

graph -T x -C data

Plotutils - Daten unter Linux schnell und einfach visualisieren

Plotutils - Daten unter Linux schnell und einfach visualisieren - Mehrere Kurven

Auch die Arte der Positionen der einzelnen Punkte - also die Markierungen lassen sich durch unterschiedliche Grafiken fest legen, dazu nutzt man die Option "-S Grafik Größe". Die Grafik wird durch eine Zahl zwischen "1" und "25" fest gelegt und die Größe ab minimal "0.1", also etwa:

graph -T x -S 6 0.1 data

Plotutils - Daten unter Linux schnell und einfach visualisieren

Plotutils - Daten unter Linux schnell und einfach visualisieren

Nicht immer sind zwar sehr genaue dafür aber kantige sondern geglättete Kurven nötig, dazu nutzt man das zugehörige Werkzeug "spline", passend zum vorigen Beispiel:

spline data | graph -T x

Plotutils - Daten unter Linux schnell und einfach visualisieren

Plotutils - Daten unter Linux schnell und einfach visualisieren - Kurven glätten

Weiteres

Dies war natürlich nur ein kleiner Einstieg in die Plotutils, viel mehr bietet die Info-Page auf dem Terminal durch den Befehl:

info plotutils

Mehr Tipps rund um das Terminal finden Sie im Linux Bibel Terminal-Wiki

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