Gnuplot 直方图 3d

Question

我正在寻找一种在 3d 中绘制直方图的方法，以生成类似于此图 http://www.gnuplot.info/demo/surface1.17.png 的东西，但每个系列都是直方图。

我正在使用https://stackoverflow.com/a/19596160 和http://www.gnuplotting.org/calculating-histograms/ 此处给出的过程来生成直方图，它在二维中完美运行。 基本上，我使用的命令是

hist = 'u (binwidth*(floor(($2-binstart)/binwidth)+0.5)+binstart):(1) smooth freq w boxes
plot 'data.txt' @hist

现在我只想在同一个图中添加多个直方图，但由于它们在 2d 中重叠，我想在 3d 图中将它们隔开。

我尝试执行以下命令（使用上述过程）

hist = 'u (1):(binwidth*(floor(($2-binstart)/binwidth)+0.5)+binstart):(1) smooth freq w boxes
splot 'data.txt' @hist

但 gnuplot 抱怨 z 值未定义。

我不明白为什么这不会在 x 轴上沿值 1 放置直方图，沿 y 轴放置 bin，并在 z 轴上绘制高度。

我的数据被简单地格式化为两列：

Index   angle
0       92.046      
1       91.331      
2       86.604      
3       88.446      
4       85.384      
5       85.975      
6       88.566      
7       90.575      

我有 10 个这样的文件，由于文件中的值彼此接近，如果我将它们全部绘制在一个二维直方图中，它们将完全重叠。因此，我想以一种 3d 透视图查看 10 个彼此背后的直方图。

Answer 1

第一个答案与我的第二个答案不同。这个答案解决了 OP 试图完成的任务，而第二个答案解决了 OP 试图克服的潜在问题。

Gnuplot 自己无法做到这一点，因为相关样式（boxes 和 histograms）仅适用于 2D。您必须使用外部程序来完成。

例如，使用您的数据和您的 2d 命令（您的第一个命令），我们得到（使用您的数据以及 binstart 和 binwidth 的 -100 和 4 的链接值）

要在 3d 网格上绘制这些框，我们需要使用线条样式并为每个框设置四个点：左下、左上、右上和右下。我们可以使用前面的命令并捕获到一个表，但这只会给出上中心点。但是，我们可以使用外部程序进行预处理。下面的 Python 程序 ma​​kehist.py 就是这样做的。

from sys import argv
import re
from math import floor

pat = re.compile("\s+")

fname = argv[1]
binstart = float(argv[2])
binwidth = float(argv[3])

data = [tuple(map(float,pat.split(x.strip()))) for x in open(fname,"r").readlines()[1:]]

counts = {}
for x in data:
    bn = binwidth*(floor((x[-1]-binstart)/binwidth)+0.5)+binstart
    if not bn in counts: counts[bn] = 0
    counts[bn]+=1

for x in sorted(counts.keys()):
    count = counts[x]
    print(x-binwidth/2,0)
    print(x-binwidth/2,count)
    print(x+binwidth/2,count)
    print(x+binwidth/2,0)

print(max(counts.keys())+binwidth/2,0)
print(min(counts.keys())-binwidth/2,0)

本质上，这个程序和smooth frequency选项做的事情一样，但是我们不是得到每个盒子的上中心，而是得到前面提到的四个点和两个点，沿着所有盒子的底部画一条线盒子。

运行以下命令，

plot "< makehist.py data.txt -100 4" u 1:2 with lines

生产

看起来与原始图表非常相似。我们可以在 3d 图中使用它

splot "< makehist.py data.txt -100 4" u (1):1:2 with lines

产生

这并不是那么漂亮，但确实将直方图放在了 3D 图上。可以使用相同的技术将多个数据文件分散添加到其上。例如，使用附加数据

Index Angle
0  85.0804
1  92.2482
2  90.0384
3  99.2974
4  87.729
5  94.6049
6  86.703
7  97.9413

我们可以使用

splot "< makehist.py data.txt -100 4" u (1):1:2 with lines, \
      "< makehist.py data2.txt -100 4" u (2):1:2 with lines

生产

Answer 2

第二个答案与我的第一个答案不同。第一个解决了 OP 试图完成的任务，而第二个提供了一种替代方法来解决 OP 试图克服的潜在问题。

我发布了一个答案，解决了在 3d 中执行此操作的能力。但是，对于这样的多个直方图，这通常不是最好的方法。像这样的 3d 图很难比较。

我们可以通过固定框的位置来解决 2D 中的重叠问题。使用默认设置，框将展开以触摸。我们可以将其关闭并调整框的位置以允许图表上的直方图超过 1 个。请记住，您提供的坐标是框的中心。

假设我有你提供的数据和这个额外的数据集

Index Angle
0  85.0804
1  92.2482
2  90.0384
3  99.2974
4  87.729
5  94.6049
6  86.703
7  97.9413

我们可以使用set boxwidth 2 将 boxwidth 设置为 2 个单位（您的 bin 是 4 个单位宽）。此外，我们将启用set style fill solid border lc black 填充框。

那我可以发了

plot datafile1 u (binwidth*(floor(($2-binstart)/binwidth)+0.5)+binstart):(1) smooth freq w boxes, \
     datafile2 u (binwidth*(floor(($2-binstart)/binwidth)+0.5)+binstart+1):(1) smooth freq w boxes

第二个绘图命令与第一个相同，除了binstart 之后的+1。这将使该框向右移动 1 个单位。这会产生

在这里，两个系列很清楚。由于重叠，跟踪哪个框与每个框相关联很容易，但不足以掩盖其他系列。

我们甚至可以通过从第一个绘图命令中减去 1 来将它们彼此相邻移动，而不会重叠：

plot datafile1 u (binwidth*(floor(($2-binstart)/binwidth)+0.5)+binstart-1):(1) smooth freq w boxes, \
     datafile2 u (binwidth*(floor(($2-binstart)/binwidth)+0.5)+binstart+1):(1) smooth freq w boxes

生产