Gnuplot是一个早期的自由软件成功故事。它是第一个广泛使用的开源图形实用程序，并成为人们执行海洋和原子弹Fortran模拟的首选工具。作为一个独立的、编译的C程序，它作为技术图形的主力经久不衰，这在很大程度上是由于它在面对大量数据集时的速度和稳定性。
它通常的控制方式是通过终端上的交互式提示，或通过执行用其脚本语言编写的脚本。Gnuplot的主要领域是为科学和其他技术出版物创建可视化，并显示来自传感器，模拟或服务器统计信息的流数据的实时图形。
Gnuplot是独立于语言的，与作为特定编程语言的库实现的包相反。有些人认为学习gnuplot的脚本语言的必要性是一种障碍，但是，根据我的经验，这并不比学习由绘图库接口定义的事实上的领域特定语言更繁重。Gnuplot可以通过插座控制，并且可以绘制来自管道或FIFO的数据;这使得它易于与任何编程语言一起使用。为了使这更加方便，大多数流行的语言都有gnuplot接口;例如，Garston代表Julia或Gnuplot.py代表Python。
gnuplot在科学家中受欢迎的一个主要因素是它与TeX和LaTeX的互操作性，自动化创建具有共享字体的绘图和文本的复杂文档。Gnuplot是广泛可定制的，它使简单的事情变得容易，同时使复杂的事情易于管理，例如通过对齐一组图形来创建复合插图，或者做一些晦涩难懂的事情，例如在曲面中嵌入向量场（但你仍然无法制作饼图-除非你稍微有创意）。最后，gnuplot可以在各种输出设备上生成此输出，或者在使用gnuplot内核的Jupyter笔记本中生成此输出。
gnuplot 5.4中突出的新功能是体素绘图。图像（例如照片）由2D像素数组组成的想法很熟悉。每个像素都有一个x和一个y坐标，以及一种颜色。像素概念扩展到第三维是体素;事实上，这个词是“体积像素”的缩写。
到目前为止，gnuplot中的所有绘图类型都处理了一个或两个变量的函数。在两个变量的情况下，我们可以选择表面、轮廓或图像图（有时称为“热图”）。体素的引入使我们能够首次可视化三个坐标的函数：x、y和z。当然，在gnuplot获得全息输出终端之前，我们仍然局限于屏幕或纸张的表面，因此最终结果将是3D数据或功能某些方面的透视渲染。
体素数据集在医学成像中很熟悉，它们用于显示MRI或CAT扫描的结果，而在工程或物理学中，它们有助于理解螺旋桨周围的3D流动模式。Gnuplot提供了各种绘制体素数据的技术。
在以后的文章中，我们将通过各种示例深入探讨这些技术。现在，我们将展示体素图的一个样本，其动机是物理学中的一个例子：偶极子引起的势场（“电压”），这是固定在适当的两个相反的电荷。这是水分子等事物的模型，当你离它相当远时。
如果将两个电荷放置在垂直（z）轴上，则会产生下图中可视化的3D势场。
3、多边形
splot 命令在 gnuplot 5.4 中获得了一项新功能：它现在可以绘制位于 3D 空间中的闭合 2D 多边形集。它可以通过两种不同的方式做到这一点，以产生不同的效果。
在第一种方式中，使用新命令绘制定义一组多边形的顶点位置列表：
splot <$vertices> with polygons
这将对所有多边形进行相同的着色，因此需要透明度或照明来创建可用的渲染。 第二种方式更通用，因为它允许将不同的颜色和不透明度应用于每个多边形。此方法使用 gnuplot 的新多边形对象类型。我们定义一个对象列表，而不是一个坐标块。这六个多边形对象排列成一个一侧倾斜打开的盒子：
set style fill transparent solid 0.8
set obj 1 polygon from 0,0,0 to 1,0,0 to 1,1,0 to 0,1,0 to 0,0,0\
depthorder fillcolor "blue"
set obj 2 polygon from 0,0,0 to 0,0,1 to 1,0,1 to 1,0,0 to 0,0,0\
depthorder fillcolor "#AAAA00"
set obj 3 polygon from 1,0,0 to 1,1,0 to 1,1,1 to 1,0,1 to 1,0,0\
depthorder fillcolor "#33AAAA"
set obj 4 polygon from 0,0,0 to 0,1,0 to 0,1,1 to 0,0,1 to 0,0,0\
depthorder fillcolor "#CC0066"
set obj 5 polygon from 0,1,0 to 0,1,1 to 1,1,1 to 1,1,0 to 0,1,0\
depthorder fillcolor "#33FF66"
set obj 6 polygon from 0,0,1 to 0,1,1 to 1,1,1.5 to 1,0,1.5 to 0,0,1\
depthorder fillcolor "#AAAAAA"
第一行告诉 gnuplot 用不透明度为 0.8 的纯色填充对象，该颜色略微透明。在随后的 set 对象命令中，depthorder 确保多边形中离“眼睛”较远的部分将先于较近的部分绘制，以便渲染看起来正确。每个命令还定义矩形的顶点及其颜色。
定义这些对象后，它们将被绘制以伴随任何 splot 命令，直到它们未定义。gnuplot的一个怪癖是，没有办法只绘制多边形或任何其他对象。它们旨在与曲线或曲面一起绘制。因此，在这种情况下，我们实际上只想要多边形并且没有要绘制的表面，我们必须通过使用spplot命令来容纳程序，但实际上没有绘制表面。一种方法是绘制一个完全存在于轴范围之外的表面：
splot -1
这将产生下面的图片。
3、蜘蛛图
蜘蛛图（也称为其他几个名称，包括雷达图）是 gnuplot 中的另一种新图形类型。蜘蛛图旨在可视化多变量数据，因此它们有几个轴，每个轴代表不同的变量。从这个意义上说，它们类似于平行轴图，后者在 gnuplot 5.2 中首次可用，并在我们之前的文章中进行了描述。不同之处在于，在蜘蛛图中，轴都在一个共同点相交，而不是平行。尽管它们的使用在某些方面存在争议，但它们可以创建有趣的插图，并且是构建某些类型图表的简单方法。
那些在 gnuplot 中使用过平行轴图的人应该知道这个版本改变了语法;现有的脚本将中断，这是令人遗憾的。
为了说明蜘蛛图可以应用于哪种事情，我下载了一些最近的 COVID-19 数据，并提取了 6 月 12 日和 7 月 12 日六个国家的确诊病例率数字，数据排列如下：
Italy, United States, Honduras, France, Canada, Switzerland
3905.638, 6112.782, 774.286, 2383.218, 2583.822, 3577.396
4016.203, 9811.656, 2784.865, 2615.946, 2843.902, 3779.832
这些数字是两个不同日期每一百万人的阳性病例。这是一个完整的脚本，用于制作下面的绘图（已添加行号以方便解释）：
(1) set title "COVID cases per million, 12Jun and 12Jul 2020\n" font "Times,16"
(2) set spiderplot
(3) set datafile separator comma
(4) set for [p=1:6] paxis p range [0:10000]
(5) set for [p=1:6] paxis p tics format ""
(6) set paxis 4 tics 2000 font ",8" format "%g"
(7) set style spiderplot fillstyle transparent solid 0.3 border\
linewidth 1 pointtype 6 pointsize 1.2
(8) set grid spider linetype -1 linecolor "grey" lw 1
(9) plot for [i=1:6] "spidey.dat" using i title columnhead
需要第 （2） 行才能制作蜘蛛图。第 （3） 行表示数据用逗号分隔。接下来的两条线设置了六个轴，以及它们的范围和抽动。我们只想要其中一个轴上的数字，我们用线 （6） 打开它。线 （7） 使由数据形成的多边形的填充样式具有纯色、透明的颜色，用边框对其进行边界，并要求使用点大小为 1.2 的开放圆（点类型 6）。线（8）绘制网格，这是一组灰色的线，有点让人联想到蜘蛛网;线型 -1 是实线。最后一行绘制了绘图。
循环构造（对于 [i=1：6]）现在需要平行轴图或蜘蛛图。该文件存储在磁盘上，名称为“spidey.dat”，循环与使用i相结合，意味着遍历每行上六个数字中的每一个，从每行创建一个新的多边形。如果我们想跳过一些数字，我们可以在这里更改循环。单词“标题列头”表示占据文件的第一行，并将其中的单词用于轴标签。
在图中，6 月 12 日的数据显示为紫色，绿色区域显示一个月后的数据。人们可以立即看到，其中四个国家的病例数量增长非常小，而美国和洪都拉斯的增长要快得多。最后，该图清楚地表明，美国的确诊病例百分比远高于所示的其他国家。
4、像素地图
gnuplot 5.4 中的一个新概念，pixmap，是放置在 2D 或 3D 绘图空间中固定位置的图像对象。Pixmap 可用于徽标、背景或作为附加到曲线或曲面上特定点的说明性标签。
假设一位行星科学家有一个太阳系中行星某些属性的模型，由函数 f（） 描述，具体取决于两个变量。f（） 的图将是一个曲面。用这些位置对应的行星图片标记此表面上的各个位置可能是有效的。这可以使用像素图来实现。如果磁盘上有土星的图标，并且土星对模型中的两个变量具有 -7 和 -9 的属性，则此命令将建立一个 pixmap 对象，将土星图像放置在这两个变量位置的表面上：
set pixmap 2 "saturn.png" at -7, -9, f(-7, -9) width screen 0.06
子句集 pixmap 2 为对象提供索引 2;如果需要，这用于稍后取消设置或重新定义它。“宽度屏幕 0.06”字样将像素图的宽度设置为图形总宽度的 0.06;需要一些试验和错误才能在这里找到合适的尺寸。
使用类似的命令定义所有所需的像素图后，在函数上使用spplot绘制表面以及所有行星。生成下图的完整脚本位于附录中
5、3D 条形图
Gnuplot 有条形图已经有一段时间了。新版本将这些带入了第三个维度。现在，您可以设置数据列的框深度和框宽。3D 条形图或箱形图的命令，正如它们在 gnuplot 中所说的那样，是 2D 版本的非常简单的扩展。要绘制二维直方图或条形图，plot 命令采用一系列水平坐标和值，以及带有框的子句。为了制作 3D 条形图，我们使用 plot，splot 的 3D 版本，它最初的意思是“表面图”，为每个条形提供 x、y 和一个值。
这可以很好地可视化依赖于两个变量的离散数据。例如，我们将采用用于蜘蛛图的 COVID-19 数据，再增加几个月，以查看从 3 月大流行开始到接近现在的所有内容。以下是从与之前相同的来源提取的数据：
Italy, United States, Honduras, France, Canada, Switzerland
2.729, 34.945, 0.202, 206.114, 74.18, 3.964, "3-12"
617.373, 1436.877, 39.679, 2518.465, 2867.833, 1601.048, "4-12"
1854.187, 2137.452, 202.532, 3635.583, 3496.515, 4072.221, "5-12"
3905.638, 6112.782, 774.286, 2383.218, 2583.822, 3577.396, "6-12"
4016.203, 9811.656, 2784.865, 2615.946, 2843.902, 3779.832, "7-12"
现在，每一行都有一个附加日期的标签，我们可以使用它来创建 tic 标签。生成以下绘图的完整脚本在附录中。我们已经安排了一些事情，以便每个国家都有自己的颜色，条形的高度表示每个国家和月份的确诊病例率。
6、许多改进
在这里，我们只介绍了主要的新功能，但在 5.4 中还有许多其他改进，在发行说明和官方手册 [2.1MB PDF] 中提到。gnuplot中提供的广泛交互式帮助在新版本中也进行了彻底的修改，以涵盖所有新功能。其中一项新的增强功能是在支持 64 位整数算法的系统上运行时自动使用 64 位整数算法。gnuplot 的大多数内部计算都是在浮点中完成的，但是当使用 32 位整数时，如果结果会溢出 32 位整数，即使提供整数参数，某些操作（例如阶乘或幂）也会返回浮点数。现在，当给定整数参数时，这些函数返回整数结果。其他新功能包括能够将图形投影到任何坐标平面上，渲染表面和轮廓线的更多方法，改进的数组语法，对LaTeX pict2e图片环境的支持以及更多的Bessel函数，这总是很好的。
Gnuplot 不是每个人的一杯茶。但由于其功能、可脚本性和灵活性的结合，它在技术和科学图形领域占据了独特的利基市场。那些熟悉其有时古怪的方式的人经常会得到一个无情的改进过程的回报，这个过程可以追溯到1980年代，并且没有放缓的迹象。
更新日志
5.4.8 中的更改
Windows 二进制文件中的 FIX 版本报告
无其他更改
