如何使用 gnuplot 从计算数据中绘制磁场线？答案

【问题标题】：How do I plot magnetic field lines from computational data with gnuplot?如何使用 gnuplot 从计算数据中绘制磁场线？
【发布时间】：2019-06-14 16:53:45
【问题描述】：

我有包含笛卡尔数据的文件 - 每个点都有 3 个坐标和 3 个磁场分量的集合。我需要将这些数据可视化为带有磁力线的二维图。

我该怎么做？我必须对原始数据进行哪些操作才能绘制这些矢量线？ gnuplot 命令会是什么样子？

【问题讨论】：

标签： gnuplot

【解决方案1】：

将整个数据集绘制为向量的命令很简单：

set style arrow 1 head filled linewidth 0.5
splot 'data' using 1:2:3:4:5:6 with vectors arrowstyle 1

这假设向量分量以与您的轴坐标相同的单位给出；否则您将不得不添加一个比例因子（例如，将 4:5:6 替换为 ($4 * scale):($5*scale):($6*scale) 但是这将生成一个 3D 图，这可能太复杂而无法在 2D 投影中直观地解释。您可以通过指定沿 z 的投影来简化它轴，然后过滤以仅选择特定 z 值切片中的点：

set view map    # projection along z
filter(z) = ((zlow < z && z < zhigh) ? z : NaN)
splot 'data' using 1:2:(filter($3)):4:5:6 with vectors arrowstyle 1

将向量与相关大小的轮廓结合起来的更复杂的表示是可能的。以在线演示 vector dem 为例。

【讨论】：

感谢您的回复。然而，问题是我需要绘制与每个点的矢量场相切的磁场线；这些线的“密度”将代表矢量的大小，而线本身代表场的几何形状。似乎我不能仅使用“原始”输入数据（x，y 和某个固定 z 处的相应矢量分量）来做到这一点，但我不知道 gnuplot 能够用哪些数据绘制这些线。