WANtaroHP（gnuplot 編）

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01：dvipdfmx で作成した pdf で png が薄い！（pdf）

概要（プログラム：vb-dvipdfmx）

• gnuplot で作成し BoundingBox を修正した eps ファイル fig_eps_z_PSHD.eps を ImageMagick の convert -density 300 で png 画像に変換して，1500x1050 の透過 png 画像 fig_png_z_PSHD.png ができあがったとします．
• これを dvipdfmx で pdf 化しても，薄い画像になってしまいます．
• そこで，InageMagick で，透過 png と同じ大きさの白背景 base.png（背景色は自由）を作成し（下バッチ・ファイルの3行目），透過 png 画像と合成することにより，白背景の png 画像 fig_png_zw_PSHD.png ができあがります（下バッチ・ファイルの4行目）．

  01 | rem バッチ・ファイルの例 02 | convert -density 300 fig_eps_z_PSHD.eps fig_png_z_PSHD.png 03 | convert -size 1500x1050 xc:"#FFFFFF" base.png 04 | convert base.png fig_png_z_PSHD.png -composite fig_png_zw_PSHD.png

• 作成した白背景の png 画像を dvipdfmx で pdf 化すると，-density 300 でも比較的鮮明な画像が得られます．
• なお，実際に pdf（この文書）をプリンターで印刷してみると，いずれの画像も大差ない出力が得られています．テスト環境のプリンターは，Canon PIXUS MP640 で，dvipdfmx --help では以下の version が示されます．

  This is dvipdfmx-20100328 by the DVIPDFMx project team, an extended version of dvipdfm-0.13.2c developed by Mark A. Wicks.

• 出力事例は，添付のpdfを参照してください．

入出力事例

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02：gnuplotを用いた説明図作成（圧力水路断面設定）

概要（プログラム：vbTUNNEL-gnuplot, vcsTUNNEL-gnuplot, gccTUNNEL-gnuplot）

• 円形圧力水路トンネルの断面を設定し，gnuplot で図化します．
• gnuplot では eps ファイルを作成します．
• ImageMagick を用いて透過 png 画像も作成します．density は 300x300 です．
• 透過 png 画像は，dvipdfmx で pdf 化した時，薄くなるので，ImageMagick を用いて白背景 png 画像も作成します．
• 出力された図には設定した寸法と，掘削断面積 Ae (支払線断面)，覆工コンクリート断面積 Ac (設計線)，吹付周長 Ls (設計線)が記述されます．

出力ターミナルを postscript eps として，普通軸と極座標表示を multiplot で重ね合わせた図です． 設計図とまでは行きませんが，報告書の説明図としては使えると思います． このような図は Wo*d や Exc*l という訳には行かないでしょう．

ここでは，gnuplot 出力の eps 画像の BoundingBox を修正後，ImageMagik で png 画像にしています．TeX の文書であれば eps が良いのですが，PowerPoint や Wo*d に貼り付けざるを得ない場合もあり，png 化を試したものです． ImageMagick convert の -density の値は 300x300 程度以上の方が良さそうです．

使用サブルーチン

VB および C# プログラム

• VB および C# では，process とパイプ機能を用いて，gnuplot.exe を起動しています．
• VB および C# では，process を用いて cmd.exe（コマンドプロンプト）を起動し，ImageMagick の convert コマンドを送り込んでいます．
• VB および C# では，作成した png 画像を画面で確認できます．画面表示の縮尺は，元画像の 50% です．元画像のサイズとファイル名を StatusStrip に表示します．
• VB および C# での，入力データファイルは，以下の通りです．

5
gpl_eps_Tmd.txt,fig_eps_Tmd.eps,-1, 6000, 2000, 1000, 7000, 500, 500, 130, 70, 350, 260
gpl_eps_HT1.txt,fig_eps_HT1.eps, 0, 8200,  550,    0, 6000, 100, 100, 140, 70, 350, 300
gpl_eps_HT2.txt,fig_eps_HT2.eps, 0, 6100,  550,    0, 5000, 100, 100, 140, 70, 350, 300
gpl_eps_PS1.txt,fig_eps_PS1.eps, 1, 5400,  600,  300, 5000, 100, 100, 140, 70, 350, 300
gpl_eps_PS2.txt,fig_eps_PS2.eps, 1, 3000,  500,  100, 3000, 100, 100, 140, 70, 350, 300

1行目は，作図するケース数，2行目以降はそれぞれ以下のデータです．鉄管厚はその他寸法に比べて小さいため，厚さ50mmで固定して描画しています．

gpl_eps_*.txt,fig_eps_*.eps,ksp,D0,Tc,Tx,W,ts,tp,BBx1,BBy1,BBx2,BBy2

C プログラム

一括処理バッチファイル

C では，下に示すバッチファイルで gnuplot と ImageMagick を実行しています． ImageMagic の コマンド identify は作成した png 画像の情報を表示させています．

gcc -o gccTUNNEL-gnuplot.exe gccTUNNEL-gnuplot.c
gcc -o gccBBOX.exe gccBBOX.c
rem
gccTUNNEL-gnuplot gpl_eps_Tmd.txt fig_eps_Tmd.eps -1 6000 2000 1000 7000 500 500
gccTUNNEL-gnuplot gpl_eps_HT1.txt fig_eps_HT1.eps 0 8200 550 0 6000 100 100
gccTUNNEL-gnuplot gpl_eps_HT2.txt fig_eps_HT2.eps 0 6100 550 0 5000 100 100
gccTUNNEL-gnuplot gpl_eps_PS1.txt fig_eps_PS1.eps 1 5400 600 300 5000 100 100
gccTUNNEL-gnuplot gpl_eps_PS2.txt fig_eps_PS2.eps 1 3000 500 100 3000 100 100
rem
gnuplot "gpl_eps_Tmd.txt"
gnuplot "gpl_eps_HT1.txt"
gnuplot "gpl_eps_HT2.txt"
gnuplot "gpl_eps_PS1.txt"
gnuplot "gpl_eps_PS2.txt"
rem
gccBBOX fig_eps_Tmd.eps fig_eps_z_Tmd.eps 130 70 350 260
gccBBOX fig_eps_HT1.eps fig_eps_z_HT1.eps 140 70 350 300
gccBBOX fig_eps_HT2.eps fig_eps_z_HT2.eps 140 70 350 300
gccBBOX fig_eps_PS1.eps fig_eps_z_PS1.eps 140 70 350 300
gccBBOX fig_eps_PS2.eps fig_eps_z_PS2.eps 140 70 350 300
rem
convert -density 300 fig_eps_z_Tmd.eps fig_png_z_Tmd.png
convert -density 300 fig_eps_z_HT1.eps fig_png_z_HT1.png
convert -density 300 fig_eps_z_HT2.eps fig_png_z_HT2.png
convert -density 300 fig_eps_z_PS1.eps fig_png_z_PS1.png
convert -density 300 fig_eps_z_PS2.eps fig_png_z_PS2.png
rem
identify fig_png_z_Tmd.png
identify fig_png_z_HT1.png
identify fig_png_z_HT2.png
identify fig_png_z_PS1.png
identify fig_png_z_PS2.png
rem
convert -size 917x792 xc:"#FFFFFF" base.png
convert base.png fig_png_z_Tmd.png -composite fig_png_zw_Tmd.png
convert -size 875x958 xc:"#FFFFFF" base.png
convert base.png fig_png_z_HT1.png -composite fig_png_zw_HT1.png
convert base.png fig_png_z_HT2.png -composite fig_png_zw_HT2.png
convert base.png fig_png_z_PS1.png -composite fig_png_zw_PS1.png
convert base.png fig_png_z_PS2.png -composite fig_png_zw_PS2.png

gnuplot コマンド記述ファイル作成実行

gnuplotのコマンド記述ファイル作成実行時のパラメータは以下の通りです．

gccTUNNEL-gnuplot gpl_eps_*.txt,fig_eps_*.eps,ksp,D0,Tc,Tx,W,ts,tp

BoundingBox 書き換え実行

BoundingBox 書き換え実行時のパラメータは以下の通りです．

gccBBOX fig_eps_*.eps fig_eps_z_*.eps BBx1 BBy1 BBx2 BBy2

プログラム BBox のCプログラムコード (gccBBOX.c) は，以下の通りです．epsファイルの6行目の数値を変更するのみの内容です．

/*---------------------------------------------------------------------------*/
/* gccBBOX.c                                                                 */
/*---------------------------------------------------------------------------*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
/*---------------------------------------------------------------------------*/
int main(int argc,char *argv[])
{
    int i;
    char fnameR[50]; /*入力ファイル名*/
    char fnameW[50]; /*出力ファイル名*/
    FILE *fin,*fout;
    char dat[256];
    char str[100];

    strcpy(fnameR,argv[1]);
    strcpy(fnameW,argv[2]);

    strcpy(str,"%%BoundingBox:");
    strcat(str," ");
    strcat(str,argv[3]);
    strcat(str," ");
    strcat(str,argv[4]);
    strcat(str," ");
    strcat(str,argv[5]);
    strcat(str," ");
    strcat(str,argv[6]);
    strcat(str,"\n");

    /* %%BoundingBox: 50 50 410 302  元のBoundingBox */

    fin=fopen(fnameR,"r");
    fout=fopen(fnameW,"w");

    i=0;
    while(fgets(dat,sizeof dat,fin)!=NULL){
        i=i+1;
        if(i==6)strcpy(dat,str);
        fprintf(fout,"%s",dat);
    }
    fclose(fout);
    fclose(fin);

    return 0;
}
/*---------------------------------------------------------------------------*/

使用コントロール

ToolStrip1(Button1),OpenFileDialog1,SaveFiledialog1,StatusStrip1(ToolStripStatusLabel1),PictureBox1

プログラムリスト

入出力事例

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03：gnuplotを用いた説明図作成（2心円NATMトンネル断面設定）

概要（プログラム：vbT2CNATM-gnuplot, vcsT2CNATM-gnuplot, gccT2CNATM-gnuplot）

• 2心円NATMトンネルの断面を設定し，gnuplot で図化します．
• gnuplot では eps ファイルを作成します．
• ImageMagick を用いて透過 png 画像も作成します．density は 300x300 です．
• 透過 png 画像は，dvipdfmx で pdf 化した時，薄くなるので，ImageMagick を用いて白背景 png 画像も作成します．
• 出力された図には設定した寸法と，掘削断面積 Ae (支払線断面)，インバート断面積 Ac (設計線)，吹付周長 Ls (設計線)が記述されます．
• 道路トンネルの場合，通常，側溝をもうけますが，これは省略しています．

出力ターミナルを postscript eps として，普通軸と媒介変数表示を multiplot で重ね合わせた図です． 設計図とまでは行きませんが，報告書の説明図としては使えると思います． このような図は Wo*d や Exc*l という訳には行かないでしょう．

使用サブルーチン

VB および C# プログラム

• VB および C# では，process とパイプ機能を用いて，gnuplot.exe を起動しています．
• VB および C# では，process を用いて cmd.exe（コマンドプロンプト）を起動し，ImageMagick の convert コマンドを送り込んでいます．
• VB および C# では，作成した png 画像を画面で確認できます．画面表示の縮尺は，元画像の 50% です．元画像のサイズとファイル名を StatusStrip に表示します．
• VB および C# での，入力データファイルは，以下の通りです．

3
gpl_eps_T2Cmd.txt,fig_eps_T2Cmd.eps, -1, 6000, 5000, 5000, 400, 300, 300,150,70,340,240
gpl_eps_NATM1.txt,fig_eps_NATM1.eps,  0, 7600, 5700, 7200, 300, 200, 100,150,70,340,270
gpl_eps_NATM2.txt,fig_eps_NATM2.eps,  0, 5000, 5200, 4350, 300, 200, 100,150,70,340,270

1行目は，作図するケース数，2行目以降はそれぞれ以下のデータです．

gpl_eps_*.txt,fig_eps_*.eps,ksp,B,H,W,Ti,ts,tp,BBx1,BBy1,BBx2,BBy2

C プログラム

一括処理バッチファイル

C では，下に示すバッチファイルで gnuplot と ImageMagick を実行しています． ImageMagic の コマンド identify は作成した png 画像の情報を表示させています．

gcc -o gccT2CNATM-gnuplot.exe gccT2CNATM-gnuplot.c
gcc -o gccBBOX.exe gccBBOX.c
rem
gccT2CNATM-gnuplot gpl_eps_T2Cmd.txt fig_eps_T2Cmd.eps -1 6000 5000 5000 400 300 300
gccT2CNATM-gnuplot gpl_eps_NATM1.txt fig_eps_NATM1.eps  0 7600 5700 7200 300 200 100
gccT2CNATM-gnuplot gpl_eps_NATM2.txt fig_eps_NATM2.eps  0 5000 5200 4350 300 200 100
rem
gnuplot "gpl_eps_T2Cmd.txt"
gnuplot "gpl_eps_NATM1.txt"
gnuplot "gpl_eps_NATM2.txt"
rem
gccBBOX fig_eps_T2Cmd.eps fig_eps_z_T2Cmd.eps 150 70 340 240
gccBBOX fig_eps_NATM1.eps fig_eps_z_NATM1.eps 150 70 340 270
gccBBOX fig_eps_NATM2.eps fig_eps_z_NATM2.eps 150 70 340 270
rem
convert -density 300 fig_eps_z_T2Cmd.eps fig_png_z_T2Cmd.png
convert -density 300 fig_eps_z_NATM1.eps fig_png_z_NATM1.png
convert -density 300 fig_eps_z_NATM2.eps fig_png_z_NATM2.png
rem
identify fig_png_z_T2Cmd.png
identify fig_png_z_NATM1.png
identify fig_png_z_NATM2.png
rem
convert -size 792x708 xc:"#FFFFFF" base.png
convert base.png fig_png_z_T2Cmd.png -composite fig_png_zw_T2Cmd.png
convert -size 792x833 xc:"#FFFFFF" base.png
convert base.png fig_png_z_NATM1.png -composite fig_png_zw_NATM1.png
convert base.png fig_png_z_NATM2.png -composite fig_png_zw_NATM2.png

gnuplotコマンド記述ファイル作成実行

gnuplotのコマンド記述ファイル作成実行時のパラメータは以下の通りです．

gccTUNNEL-gnuplot gpl_eps_*.txt,fig_eps_*.eps,ksp,B,H,W,Ti,ts,tp

BoundingBox 書き換え実行

BoundingBox 書き換え実行時のパラメータは圧力水路の断面設定プログラムと同じです．

gccBBOX.c のソースコードはこちらです．

使用コントロール

ToolStrip1(Button1),OpenFileDialog1,SaveFiledialog1,StatusStrip1(ToolStripStatusLabel1),PictureBox1

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04：gnuplotを用いたグラフ作成（鉄管大型化の推移）

概要（プログラム：vbPSHD-gnuplot, vcsPSHD-gnuplot, gccPSHD-gnuplot）

• 入力データファイルより読み込んだデータを，gnuplot を用いてグラフ化します．
• 読み込みデータファイルは，この事例では「inp_PSHD-gnuplot.txt」であり，書き込みデータファイルはgnuplotコマンド記述ファイルとして，この事例では「gpl_eps_PSHD.txt」としています．
• gnuplot では eps ファイルを作成します．
• 更に ImageMagick を用いて png 画像も作成します．density は 300x300 です．
• VB および C# では，process とパイプ機能を用いて，gnuplot.exe を起動しています．
• VB および C# では，process を用いて cmd.exe（コマンドプロンプト）を起動し，ImageMagick の convert コマンドを送り込んでいます．
• VB および C# では，作成した png 画像を画面で確認できます．画面表示の縮尺は，元画像の 50% です．元画像のサイズとファイル名を StatusStrip に表示します．
• C ではデータ読み込み時にカンマ区切りに strtok を適用していますが，文字列の前後に空白が残るため，これを削除する自作関数 Trim を使用しています．
• C では，下に示すバッチファイルで gnuplot と ImageMagick を実行しています．ImageMagic の コマンド identify は作成した png 画像の情報を表示させています． この作図では eps の BoundingBox をいじる必要はないのですが，形式上，Cプログラム BBOX.exe で BoundingBox を修正（gnuplot がはき出したオリジナルと同じ値を入力）しています． gccBBOX.c のソースコードはこちらです．

  gcc -o gccBBOX.exe gccBBOX.c gcc -o gccPSHD-gnuplot.exe gccPSHD-gnuplot.c rem gccPSHD-gnuplot inp_PSHD-gnuplot.csv gpl_eps_PSHD.txt gnuplot "gpl_eps_PSHD.txt" gccBBOX fig_eps_PSHD.eps fig_eps_z_PSHD.eps 50 50 410 302 convert -density 300 fig_eps_z_PSHD.eps fig_png_z_PSHD.png identify fig_png_z_PSHD.png convert -size 1500x1050 xc:"#FFFFFF" base.png convert base.png fig_png_z_PSHD.png -composite fig_png_zw_PSHD.png

• 入力データファイル（csv形式）の並びは以下の通り．

01 | fig_eps_PSHD.eps,#dummy
02 | Year of the first comercial operation,Design Head x Internal Diameter (m x m),#dummy
03 | 1955,2010,5
04 | 0,6000,500
05 | 47
06 | #PS_name,Type,Year,H*D,Class,Symbol,Steel,name,Type
07 | Sakuma          , C,1956, 667,400MPa,r,SM41W  , 佐久間     , 一般水力 
08 | Tagokura        , C,1958, 677,400MPa,b,SM41W  , 田子倉     , 一般水力 
・・・・・

• 01行目：gnuplot でのeps出力ファイル名，#ダミー．1・2行目は C で読み込んだときにエラーが発生するのを防ぐためにダミーを入力
• 02行目：x 軸名（単位含む），y 軸名（単位含む），#ダミー
• 03行目：x 軸最小値，x 軸最大値，x 軸増分
• 04行目：y 軸最小値，y 軸最大値，y 軸増分
• 05行目：データ組数
• 06行目：データ並びの説明
• 07行目：発電所名，発電所タイプ，運転開始年，H×D，鋼材強度クラス，発電所名記載位置，鋼種，発電所名（漢字），タイプ（漢字）
• 08行目：・・・以降データ組数までの行数を入力

使用コントロール

ToolStrip1(Button1),OpenFileDialog1,SaveFiledialog1,StatusStrip1(ToolStripStatusLabel1),PictureBox1

プログラムリスト

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05：gnuplotを用いた日本語グラフ作成（鉄管大型化の推移）

概要（プログラム：vbPSHD_J-gnuplot, vcsPSHD_J-gnuplot）

• gnuplot を用いたグラフ作成（鉄管大型化の推移）の日本語版です．
• ComboBox で EUC か UTF8N かを選択できるようにしました．
• shift-jis は文字化けしたりエラーになったりで普通には使えないようです．
• gnuplotのコマンド記述ファイルは文字コードがEUCあるいはUTF8Nとなっているため，shift-jisでコード指定しているこのサイトの入出力事例にはアップしていません．

使用コントロール

ToolStrip1(Button1,Label1.ComboBox1),OpenFileDialog1,SaveFiledialog1,StatusStrip1(ToolStripStatusLabel1),PictureBox1

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