RINEARN Graph 2D 5.1.x 5.1.x オフィシャル ユーザー ガイド 0 初版 ■目次 １．はじめに ２ ２．起動方法 4 ３．画面の 画面の操作方法 6 ４．各機能解説 8 4-1．File メニュー 8 4-2．Edit メニュー 8 4-3．Option メニュー 9 4-4．Tool メニュー 11 ５．座標値ファイル 座標値ファイル書式 ファイル書式 12 5-1．CSV ファイルと TSV ファイル 12 5-2．マトリックス書式 13 5-3． 2 カラム書式 14 15 6．数式文法 6-1． 基礎文法 16 6-2． X 軸変数と Y 軸変数 17 6-3． 関数コマンド一覧 1 １．はじめに リニアングラフ 2D とは リニアングラフ 2D（RINEARN Graph-2D）は、表計算ソフトやプログラミング言語などで作成さ れた座標値ファイルを、2 次元グラフにプロットするソフトウェアです。全て Java 言語でコーディング されており、様々な種類のオペレーティングシステムにおいて、インストール不要で使用する事が可 能です。 リニアングラフ 2D 公式 Web サイト： http://www.rinearn.com/graph2d/ ライセンスに ライセンスに関して リニアングラフはどなたでも無償にてご利用頂けます。また、リニアングラフを利用して作成され た画像に関しても、ご自由にご使用頂けます（※フォントの著作権にはご注意ください）。 ただしライセンスにより、ソフトウェア本体の日本国外における利用、逆コンパイルや改造、個人 利用目的の範囲を超えた複製や、二次配布（開発者のが個別に認可した場合を除く）などの行為 は禁止されています。 5.1 シリーズの シリーズの特徴 リニアングラフ 2D の現行のバージョンは Ver.5.1.x 系で、以下これを 5.1 シリーズと呼びます。 5.1 シリーズは、5.0 シリーズで導入された新デザインを踏襲し、諸機能の強化や熟成を図ったマイ ナーチェンジ版です。 5.1 シリーズでは、5.0 シリーズから細かな箇所が色々と強化されています。例えば目盛り数字の 書式を設定可能になった事や、画像ファイルの保存場所・圧縮率が指定可能になった事などが挙 げられます。また、新たに対数軸表示モードがサポートされた事もポイントです。また、ちょっとした 事ですがとても便利な機能として、右クリックメニューから「画像のコピー」や「データの貼り付け」 が可能になりました。例えば、表計算ソフトからプロットしたい範囲を選択してコピーし、リニアング ラフに貼り付けてプロット、その画像を右クリックでコピーして表計算ソフトに貼り付ける ― こうい った使い方が可能になりました。 あまり目に付かない箇所では、ファイルの読み込み・解読を行うデコーダエンジンなどが拡張さ れ、対応する書式がいくつか追加されました。 2 公式サイト 公式サイトを サイトを定期的に 定期的に確認しましょう 確認しましょう！ しましょう！ リニアングラフ 2D の開発速度は速く、頻繁に最新版が公開されます。ここ最近では最低でも 1 ヶ 月に 1 回以上の頻度で最新版が公開されています。過去に入手したリニアングラフ 2D を久しぶり に使おうと思ったら、それは既に数バージョンも古いものになっているかもしれません。 リニアングラフ 2D の更新情報や、次期バージョンの開発情報などは、リニアングラフ 2D 公式サ イトで配信されています。公式サイトを定期的に確認し、常に最新の機能・性能を持つリニアングラ フ 2D を使用しましょう！ リニアングラフ 2D 公式 Web サイト： http://www.rinearn.com/graph2d/ 3 ２．起動方法 リニアングラフ 2Ｄを起動するには、いくつかの方法が用意されています。ご利用の用途に合わせ た方法で起動してください。 ・クリックで クリックで起動する 起動する JAR ファイルをダブルクリックで起動可能な環境では、RinearnGraph2D.jar をデスクトップなど の自由な場所に置き、ダブルクリックする事で起動できます。起動後に「File」メニューの「Open File」項目からプロットしたいファイルを選択してください。 ただしこの起動方法では、メモリーの割り当て量が Java 仮想マシンの標準設定値に限定されて しまいます。従って非常に大きな容量のファイルを開こうとすると、割り当てメモリーが足りずに失敗 する事があります。その場合は後述のように、コマンド入力端末からメモリー割り当て量を指定して 起動してください。 ・コマンド入力端末 コマンド入力端末から 入力端末から起動 から起動する 起動する リニアングラフ 2D はコマンド入力端末からも起動する事ができます。例えば座標値ファイル a.dat をプロットしたい場合には、その座標値データと同じ場所に rg２d.class を置き、コマンド入力 端末でそこまで移動して、 java rg2d a.dat と入力すると起動します。※インストールパック(http://www.rinearn.com/fullinstall/)をご利用 の場合は rg2d.class を置かなくても起動可能です。 複数のファイルを重ねてプロットしたい場合には、 java rg2d a.dat b.dat c.dat などとします。 なお、座標値ファイルの容量が大きい場合、標準のメモリー割り当て量では不足し、プロットでき ない場合があります。その場合は下記のように-Xmx オプションを付けて起動してください。 java –Xmx256m rg2d a.dat この例は 256MB を割り当てて起動する例です。512MB を割り当てるには-Xmx512m とします。 ただし、コンピューターの搭載メモリーに余裕が無い場合、あまり大量に割り当てるとシステムで必 4 要なメモリーが不足し、応答速度が非常に鈍くなる等の不具合が発生する可能性があります。メモ リーはなるべく控えめに割り当ててください。 このようにメモリー割り当て量を指定して起動する事は、少しコマンドは長くなるものの、JAR ファ イル版でも可能です。それには以下のようにしてください。 java -jar -Xmx256m RinearnGraph2D.jar a.dat 長時間作業時に 長時間作業時に便利な 便利な壁紙モード 壁紙モード リニアングラフ 2D には、グラフ背景に画像ファイルを描画する「壁紙モード」が用意されていま す。上述のどの起動方法においても、リニアングラフ 2D と同じ場所に「screen.jpg」という名前で 画像ファイルを置いておくと、起動的に壁紙として読み込まれます。 数値計算プログラムの不具合を探している時など、長時間作業時に壁紙モードを使用する事で、 精神的ストレスの蓄積を大きく軽減する事ができるかもしれません。ぜひお試しください。 ▲ 壁紙モード 壁紙モードの モードの例 / リニアングラフ本体と同じ場所に「screen.jpg」を用意 5 ３．画面の 画面の操作方法 ※ご利用の環境により、ボタンやフォントのデザイン等が、上図と多少異なる場合がございます。 ・メニューバー 画面上部のメニューバーから、座標値ファイルを開いたり、プロットオプションの指定等の各種設 定を行います。詳しくは次章で解説します。 ・ディメンションバー 画面上端と左端に並ぶ 2 本のディメンションバーで、それぞれグラフの X、Y 各方向のプロット範 囲を独立に拡大・縮小できます。※ディメンションバーの操作は非常に敏感（指数的）に反映される ので、繊細に操作してください。 ・グラフ画面 グラフ画面 画面中央のグラフ画面にグラフが描画されます。このエリアではマウス操作により、描画範囲の 変更や拡大・縮小等を行えます。 6 右クリックメニューを クリックメニューを活用しましょう 活用しましょう！ しましょう！ グラフ画面においてマウスの右ボタンをクリックすると、右クリックメニューが表示されます。右クリ ックメニューには、他のソフトと連携した作業において便利な機能をまとめてあります。右クリックメ ニューを積極的に活用する事で、資料作成を格段にスムーズに行う事ができます。 ・Copy Image 画像をコピーし、別のソフトウェアにそのまま貼り付ける事が可能です。 ・Paste Data 別のソフトウェアで選択コピーした数列データを、ファイルを作る事無く、そのままプロットする事 が可能です。「 「表計算ソフト 表計算ソフトなどで ソフトなどでプロット などでプロットしたい プロットしたい範囲 したい範囲を 範囲を選択コピー 選択コピーし コピーし、リニアングラフに リニアングラフに貼り付けてグ けてグ ラフ化 ラフ化する」 する」といった使い方が可能です。 7 ４．各機能解説 4-1. File メニュー ・Open File 座標値ファイルを開きます。一度に複数のファイルを指定可能です。「OPEN」ボタンを押してプロ ットしたい座標値ファイルを追加していき、最後に「PLOT」ボタンを押してください。 ・Open Data ファイル化されていない数列データをそのままプロットする事ができます。「DATA:」と書かれてい る下の入力ウィンドウに、座標値ファイルの中身を貼り付けたり、表計算ソフトで領域をコピーして 張り付けてください。「PLOT」を押すとグラフにプロットされます。 ※この操作は、グラフ画面を右クリックすると出現するメニューから、「Paste Data」を選択しても行 えます。 ・Save Image 現在のグラフ画面を画像ファイルに出力します。形式は BMP、JPEG、PNG が指定可能です。任 意の名前を入力して「Save」ボタンを押してください。 画像は特に指定しない場合、開いている座標値ファイルのある場所に保存されます。任意の場 所に保存したい場合は「Location」項目の「SET」ボタンを押し、保存場所を指定してください。 また、JPEG 形式画像ファイルでは、「Quality」項目で品質の指定が可能です。品質を上げるほど 綺麗な画像に仕上がりますが、ファイルサイズが大きくなります。なお、BMP 及び PNG 形式では全 く非劣しない完全品質で出力されます。 4-２. Edit メニュー ・Clear 現在のグラフ情報を全てクリアします。 ・Set Range グラフにプロットする範囲を指定します。X、Y それぞれに最小値と最大値を入力してください。 ・Set Color グラフの色を設定します。同時に複数の座標値ファイルを読み込んだ場合や、複数系列の座標 8 値ファイルを読み込んだ場合に、ここでの設定に基づいて色分けされます。 ・Set Font グラフ画像中の目盛り表示やタイトル、ラベルなどに使用するフォントを設定します。一般にフォ ントは著作権により保護されており、個別にライセンスが存在します。（ （重要） 重要）リニアングラフで リニアングラフで作成 した画像 した画像を 画像を、論文や 論文やインターネット等 インターネット等を通じて第三者 じて第三者に 第三者に公開する 公開する場 する場合は、その行為 その行為が 行為がライセンスにより ライセンスにより 許されているフォント されているフォントを 使用してください フォントを使用してくだ してください。 さい。 なお、ソフトウェアとの相性により使用不可能なフォントが存在するため、設定したものと別のフォ ントが使用される事があります。リニアングラフで初めて使用するフォントがある場合、画像を公開 する前に、設定したフォントが正しく使用されているかを必ずご確認ください。 ・Set Scale X 方向と Y 方向への、目盛りの数を設定できます。さらに、「Format」項目で目盛り数字の書 式を指定可能です。書式を指定するには、「Auto」項目を選択解除し、「Format=」の右にある入力 エリアに、以下の例に基づいて入力してください。絶対値が 0.1 以上 10 以下の場合を独立に指定 可能です。 入力例： 「 1.23 」のように表示したい場合、「 0.00 」と入力してください。 「 1.23E4 」のように表示したい場合、「 0.00E0 」と入力してください。 小数を切り捨てて「 1 」のように表示したい場合、「 0 」と入力してください。 4-３. Option メニュー ・With Lines 座標点を線で結ぶオプションです。 ・With Points 座標点を点で描画するオプションです。 ・With Dots 座標点を微小な点で描画するオプションです。 ・With Balls 座標点を任意サイズの丸で描画するオプションです。 9 ・Gray Screen 背景を灰色にするオプションです。OFF にすると白い背景になります。灰色の背景は液晶画面で の作業に適しており、白色の背景は印刷に適しています。 ・Grid Line 背景にグリッド線（目盛りと目盛りを繋ぐ垂直・水平線）を描画するオプションです。 ・Zero Line X=0 及び Y=0 の垂直・水平線を描画するオプションです。 ・8byte8byte-Scale 目盛りの表示桁数を、8Byte 浮動小数点数の有効桁（約 16 桁）まで表示するモードです。 ・Log X, Y このモード モードを 使用するには するには、 座標値データ データが グラフを対数軸で表示するオプションです。この この モード を使用 するには 、座標値 データ が 0 や負の 数を含んでいない必要 んでいない必要があります 必要があります。 があります。 なおリニアングラフでは、対数軸の底が 10 であるか自然数（ネイピア数）であるかを気にする必 要はありません。というのも、底の変換公式により、両者のグラフはそもそも比例関係にあり、目盛り の数字が異なるだけです。そしてリニアングラフでは、目盛りの数字にその位置の対数値では無く、 その位置の真の値を表示する仕様になっています（例えば 1000 の位置には、3 ではなくそのまま 1000 と表示されます）。従って、対数軸の底によらず全く同じグラフとなるため、底を気にする必要 が無いのです。 対数軸表示で 対数軸表示で、目盛りの 目盛りの数字 りの数字を 数字を綺麗に 綺麗に揃えるには 通常軸表示では、目盛りの数字が等差数列となるため、プロット範囲の最大値・最小値を綺麗 な値に揃えていれば、目盛りの数字も綺麗な値に揃います。しかしこれを対数軸表示で行っても、 端数の多い数字になってしまします。 これを解決するには、対数軸表示における目盛りの数字が等比数列となる事を利用します。ま ず、最大値・最小値を 10 の何乗かに設定しておきます。そして例えば最大値÷最小値が 10 の 5 乗になったとすれば、目盛りの本数を 5 本に設定します。こうすると、各目盛りが公比 10 の等比数 列となるので、目盛り数字を綺麗に揃える事ができます。 10 4-4. Tool メニュー ・Math 数式から座標値データを生成し、グラフにプロットするツールです。「Y(<x>)=」と書かれた入力ウ ィンドウ中に数式を記述して「PLOT」ボタンを押すと、その数式のグラフが描画されます。なお、数 式中には X 軸変数を<X>と記述する必要があります。 ・Animation 複数系列のグラフデータをアニメーションとして表現するツールです。なお、2 カラム書式では座 標値データ中の空白改行が系列の区切りと見なされます。また、マトリックス書式では異なる列に 属する Y 値は別の系列と見なされます。 Animation 項目をクリックすると、アニメーションを制御するためのウィンドウが出現します。左上 の「ON/OFF」と書かれた項目を有効にするとアニメーションモードになります。アニメーションモー ドでは、「PLAY」ボタンで再生、「STOP」ボタンで一時停止ができます。一般的な動画プレイヤーの ように、右側の大きなバーで任意の時刻に飛ぶ事ができます。またその下の小さなバーで再生スピ ードを調整できます。 アニメーション専用設計 アニメーション専用設計の 専用設計のリニアングラフムービー リニアングラフ 2D のアニメーション機能では、全時刻のデータを全て一個の座標値ファイルに書 き出す必要があるため、ファイル容量が大きくなりがちです。ファイル容量があまりにも大きくなり過 ぎる場合には、リニアングラフ 2D ではなく、アニメーション再生専用に設計されたリニアングラフム ービーを使用してください。こちらでは時刻ごとに 1 枚のファイルを読み込むので、1 枚あたりの容 量を抑える事が可能です。 リニアングラフムービー公式 Web サイト： http://www.rinearn.com/graphmovie/ 11 5．座標値ファイル 座標値ファイル書式 ファイル書式 この章及び次章では、リニアングラフ 3D で読み込み可能なファイルの書式（記述方法）について 説明します。ここでの書式に基づいて座標値ファイルを作成してください。 表計算ソフト 表計算ソフトからは コピー&ペーストで ペーストでグラフ化 グラフ化できる ソフトからは、 からは、コピー& グラフ作成に表計算ソフトを使用する場合、値の入力されている領域を選択してコピーし、リニア ングラフ 3D の画面上で右クリックして、メニューから「Paste Data」を選ぶことで、ファイルを作らず にそのままグラフにプロットできます。 5-1. CSV ファイルと ファイルと TSV ファイル グラフ用の座標値ファイルには、座標値を並べた数列を記述します。このように数列をファイルに 記述するには、CSV と TSV という 2 つのファイル形式があります。 CSV 形式： データを「,（カンマ）」で区切って並べるファイル形式です。 一般に csv という拡張子を付ける決まりがあります。 TSV 形式： データをタブ空白で区切って並べるファイル形式です。 こちらは特に拡張子の決まりはありません。 グラフ作成において、CSV は表計算ソフトで作成するデータなどでよく使用され、TSV はプログラ ミング言語などで作成するデータなどでよく使用されます。リニアングラフ３D では、CSV と TSV の 両方に対応しています。 12 5-2. マトリックス書式 マトリックス書式 CSV/TSV といった区切り文字の書式の他にも、グラフ用のデータには「数列をどう並べるか」と いった点について、複数の書式が存在します。リニアングラフ 3D では、一般的に広く使用されてい る「マトリックス書式」及び「2 カラム書式」に対応しています。ここではまず、前者について解説しま す。 ・マトリックス書式 マトリックス書式とは 書式とは 「マトリックス書式」とは、最も左側の 1 列目に X 値数列を、そして 2 列目以降に Y 値数列を記 載していく書式です。一つの列で一つの系列を表現します。マトリックス書式は、表計算ソフトなどで 簡単に作成可能というメリットがあります。以下に、表計算ソフトでマトリックス書式のファイルを作 成する手順を例示します。 ・表計算ソフト 表計算ソフトでの ソフトでの作成例 での作成例 まず表計算ソフトウェアを起動し、最 最も左側の 左側の列に X 値を記述し 記述し、それより右 それより右の各列に 各列に各系列の 各系列の Y 値を記述します 記述します。 します。必要であれば、最も上の行に系列名称を記述する事も可能です（省略可）。 図：表計算ソフトウェア 表計算ソフトウェアの ソフトウェアの記述例 上図において、赤い行が系列名称、青い列が X 値、そして緑の領域が各系列の（その行の X にお ける）Y 値を意味します。上図のように記述し、ファイルを CSV（ CSV（カンマ区切 カンマ区切り 形式 区切り）形式で保存してくださ い（タブ区切りの TSV 形式で保存しても問題はありませんが、この書式では CSV を推奨します）。 作成された CSV ファイルは、リニアングラフ 2D で読み込む事ができ、全てのプロットオプションが 使用可能です。 13 5-3. 2 カラム書式 カラム書式 ・2 カラム書式 カラム書式とは 書式とは 表計算ソフトにおいてマトリックス書式がよく使用されるのに対して、プログラミング言語を用い た分野では、2 カラム書式がよく使用されます。2 カラム書式はファイル各行に左から X、Y と記載し、 1 行につき 1 個の座標点を表現する書式です。 この書式は、プログラミングにより非常に効率的に作成できる事がメリットとして挙げられます。 2 カラム書式の例（タブ区切り）： X1 Y1 X2 Y2 X3 Y3 … … X100 Y100 ・複数系列の 複数系列の表現 2 カラム形式では、空白行を挟む事により、複数のデータを一枚のファイルに記載する事が容易 にできます。座標値ファイル中に空白改行があると、そこが系列の区切りと見なされ、それ以降の座 標値データは別系列のグラフのものとして読み込まれます。系列はいくつでも使用可能です。 アニメーションモードでは、複数系列のグラフを時系列と見なして再生します。つまり各時刻ごと に対応する系列のグラフがのみ描画されます。例えば系列が 101 個あるデータなら、時刻０には第 0 系列のみが、時刻 1 には第 1 系列のみが…といった具合で時刻 100 まで順々に描画されます。 14 6．数式文法 リニアングラフ 3D には、グラフを理論値等と比較するため、数式をプロットするためのツールが 搭載されています。数式プロットツールは「Tool」メニューの「Math」を選択すると起動します。この 数式ツールの入力ウィンドウに数式を入力し、「PLOT」を押すと数式のグラフが描画されます。 ここでは、数式プロットツールで記述する数式の文法を解説します。 6-1. 基礎文法 ・四則演算の 四則演算の順序 数式プロットツールでは、四則演算の順序は正しくサポートされます。例えば以下の数式： 1＋2＊3 を入力すると、掛 掛け算は足し算よりも先 よりも先に計算しなければならない 計算しなければならないので、この式の値は 7 であると見 しなければならない なされます。左から順に計算されるわけではありませんのでご注意ください。 ・括弧（ 括弧（かっこ） かっこ）付きの数式 きの数式 数式プロットツールでは、括弧（かっこ）付きの数式を処理する事が可能です。数式中に括弧があ ると、まず括弧の中身が先に処理されます。括弧の中にさらに括弧があると、最も内側の括弧から 先に処理されます。例えば、 （（１＋２）＊３）/（4＋５） という数式を入力すると、まず最も内側の括弧（１＋２）が処理され、３に置き換えられます。続いて （３＊３）＝９と（４＋５）＝９が処理され、それぞれ置き換えられます。そして最後に９/９＝１が処理され、 この式の値は１であると見なされます。 15 ・数学関数を 数学関数を用いた数式 いた数式 数式プロットツールでは、様々な数学関数を用いた数式を処理する事ができます。使用可能な数 学関数の一覧は次章をご参照ください。 数式中で数学関数を呼び出すには、関数コマンドを記述します。関数コマンドは関数名 関数名と括弧 関数名 括弧で 括弧 成り立っており、括弧の中身が数学関数として処理されます。例えば正弦関数（サイン）の関数コマ ンドは sin() であり、平方根（ルート）の関数コマンドは sqrt() です。1.5 の正弦を求めるには sin（1.5） とし、2 の平方根を求めるには sqrt（2） とします。関数コマンドの括弧の中で、さらに関数を用いる事や、計算式を記述する事も可能です。 例えば、以下のような数式も正しく処理されます。 sin( （ sqrt（1/2） + sqrt（1/3） ) ＊ 2 ) 6-2. X 軸変数と 軸変数と Y 軸変数 実際にグラフ化して意味のある数式は、X 軸変数を含んでいる必要があります。数式プロットツー ルでは、変数を「<」と「>」で挟んで記述してください。 y = f(x)形式の 2 次元グラフを作成するには、 数式中の X 軸変数の部分に ＜ x ＞と記述してください。 例： sin( < x > ) + cos( < x > ) 16 6-3. 関数コマンド 関数コマンド一覧 コマンド一覧 数式中に以下の関数マンドを記述すると、括弧の中身が数学関数として処理されます。括弧の 中にさらに関数を用いたり、式を記述する事も可能です。 sqrt( ) 二乗根、ルート exp( ) 指数関数 log( ) 10 を底とした対数関数 ln( ) 自然数を底とした対数関数 abs( ) 絶対値 !( ) 階乗演算 ^ べき乗演算 ※使い方は正なら 2^3、負の数なら(-2)^(-3) など。 sin( ) サイン/三角関数 cos( ) コサイン/三角関数 tan( ) タンジェント/三角関数 asin( ) 17 アークサイン/逆三角関数 acos( ) アークコサイン/逆三角関数 atan( ) アークタンジェント/逆三角関数 sinh( ) ハイパボリックサイン/双曲線関数 cosh( ) ハイパボリックコサイン/双曲線関数 tanh( ) ハイパボリックタンジェント/双曲線関数 asinh( ) アークハイパボリックサイン/逆双曲線関数 acosh( ) アークハイパボリックコサイン/逆双曲線関数 atanh( ) アークハイパボリックタンジェント/逆双曲線関数 18 RINEARN GraphGraph-2D 5.1.x 5.1.x ユーザーマニュアル ユーザーマニュアル 発行年 2010 年 7 月 20 日 初版 著 者 松井文宏 （リニアングラフ 2D 開発者） この書籍に記載されている内容は、以下の Web サイトでも閲覧することができます。 http://www.rinearn.com/graph2d/ 19
© Copyright 2024 Paperzz
