Historyplot

ライセンス：修正BSDライセンス
動作環境：Windows、Mac、Linux（京コンピュータを含む）

ソフトウェアの特徴

指定されたフォーマットで記述された入力データをもとにグラフを作図するツールです。

Abstract of Historyplot

1.　汎用データフォーマット

"Column_Data_**" の記述によりデータブロックを識別します。(今後、複数のブロックを識別できる予定です。)

"Column_Data_00" からデータの最後まで、空行挿入は不可。

(...スペースやほかの文字列行)
Column_Data_00
step	time[sec]	Fx[04]	Fy[04]	Fz[04]
1	1.666667e-01	5.2481e-02	5.1491e-10	0.0000e+00
2	3.333333e-01	1.7474e-02	-1.9127e-08	0.0000e+00
3	5.000000e-01	7.4777e-03	-6.7478e-08	0.0000e+00
4	6.666667e-01	2.8733e-03	-2.2000e-08	0.0000e+00
5	8.333334e-01	7.9059e-04	1.9516e-08	0.0000e+00

2. 　Python プログラムの構成

Pythonスクリプト	説明
PlotColumnData.py	上記の汎用カラムデータの作図
FileIOColumnData.py	汎用カラムデータを読み込む
PlotOption.py	作図オプションの設定
FileIO.py	FFV Performance Dataを読み込む
ParamDef.py	内部のパラメータの定義
PlotMatplotlib.py	MatPlotLibを駆動する部分
PlotPerformanceData.py	FFV Performance Data作図用
Quantile.py	箱型（BoxPlot）図作図用の計算ツール

3.　作図コマンド

python PlotColumnData.py -h を実行すると、下記のメッセージが表示されます：

Usage: PlotColumnData.py [options]
Options:
-h, --help	show this help message and exit
-f INPUT_FILE, --file=INPUT_FILE	input file name
	(入力ファイル名、省略不可)
-x X_INDEX, --xindex=X_INDEX	column index used as X data
	(Xデータ列index、省略可、Default=0)
-y Y_ INDEX, --yindex=Y_INDEX	column index(indices) used as Y data, e.g. 1 2 3-8
	(Yデータ列indexの範囲、省略不可)
-t TITLE, --title=TITLE	title of the plot, by default, it is input file name
	(図のタイトル、省略可、Default=入力ファイル名)
-l Y_LABEL, --ylabel=Y_LABEL	label of Y axis
	(Y軸のラベル)
--log or --logy	switch for logarithmic y-scale
	(対数Y軸のスイッチ、省略する場合、線形Y軸)
--xx or --xrange	range of X axis
	(X軸の範囲、省略する場合、データの範囲になる)
--yy or --yrange	range of Y axis
	(Y軸の範囲、省略する場合、データの範囲になる)
--img or --image	extension name of output image（eps, pdf, png, ps）
	(出力画像の拡張子、省略する場合、pngになる)
--windize	size of the plot window（unit: inch）
	(出力画像のサイズ、省略する場合、10"×７")

上記のoptions の入力順番は自由です。-f と -y は必須のオプションです。
Yデータ列indexの範囲を指定する際に、必ず　""　を使用して下さい（例：　-y "1 2 5-9"）。指定したYデータ列のindexは自動的に分析されるので、重複指定があったり列数が超過していても構いません。
一般的には、短いoptionsの使用を推奨します。長いoptionsを使用する場合、先頭に--を使用して下さい。例えば、--file, --xindex, --yindex, --title, --ylabel, --log, --img, --xx, --yy など。
--xrangeの設定は二つの値が必要です、例えば--xrange "0.1 0.3" 　は、最大値と最小値を示します。パラメータが一つの値の場合、例えば、--xrange "0.3"　は、暗黙で最小値は 0.0 になり、入力値は最大値となります。--yrangeも同様です。

4.　作図コマンドで指定されるデータ範囲と出力されるグラフ

python PlotColumnData.py -f history_force.txt -x 0 -y “2-5” --yyrange “-0.25 0.25”

python PlotColumnData.py -f history_force.txt -x 0 -y 3

python PlotColumnData.py -f history_force.txt -x 1 -y 3 --ylabel “XXX Value[--]” --title FFV-DATA

python PlotColumnData.py -f history_force.txt -x 0 -y "2 2" --log

注：　Python2.7.5使用、Python2.7.2作図エラー

python PlotColumnData.py --file history_force.txt -xindex 0 - yindex "2 4" --log

注：　Python2.7.5使用、Python2.7.2作図エラー

python PlotColumnData.py --file history_force.txt -x 0 - y 5 -yy 0.15 -xx "1000 5000"

注：プロットされたデータの最大値・最小値が表示され、X, Yの範囲を設定する例です。

plot: Fx[05] index=5

X range: min= 1.0 max=39999.0 avg=20000.0

Y range: min=0.0005 max=9.595 avg=0.047

python PlotColumnData.py --file history_force.txt -x 0 - y 5 -yy 0.15 -xx 5000 -winsize "10 5"

python PlotColumnData.py --file history_force.txt -x 0 - y 5 -yy 0.15 -xx 5000 -winsize "5 10"

5.　補足

①　日本語フォントの設定

PlotMatplotlib.py に各OSに使用されるフォントのパスが定義されています。

# 日本語fontの設定
g_fontsize = 18

if param.G_WINDOWS == 1:	# for Windows
font_path = 'konatu.ttf'
# -----------------------------------------------------------------
# 『小夏』("Konatu") Copyright (C) 2002～桝田道也 All rights reserved. MIT License
# http://avoidnotes.org/urlmemo/cache/20050722191344.html#about
# -----------------------------------------------------------------
elif param.G_MACOSX == 1:	# for Mac
font_path = '/Library/Fonts/Osaka.ttf'
elif param.G_LINUX_K == 1 :	# for Linux of K-Computer
font_path = '/Please/Specify/ProperFont.ttf'
elif param.G_LINUX_FOCUS == 1 :	# for Linux of FOCUS
font_path = '/Please/Specify/ProperFont.ttf'
else:	# for CentOS
font_path = '/usr/share/fonts/ja/TrueType/kochi-gothic-subst.ttf'

Windowsの環境で、日本語フォントを使用する場合、TTFフォントを使用しないと、pdf、epsフォーマットの画像を保存できません。ここで、桝田道也氏の『小夏』("Konatu") フォントを使用します。（Copyright (C) 2002～桝田道也 All rights reserved. MIT License）
同梱のkonatu.ttfは、Windows, MacOSに使用できます。G_WINDOWS == 1の場合、Mac OSXの環境でも、プログラムは正常動作します。（確認済）
Linuxの環境で、フォントのインストールティレクトリは異なる可能性がありますので、確認してから、上記のパスを設定して下さい。一般のLinuxの環境でも、『小夏』フォントkonatu.ttfを使用できる可能性があります。（要確認）

②　ParamDef.pyの設定

#日本語の文字化けを防止するために、このパラメータを1にして下さい。
#出力先がファイルで、エンコードエラーを起こす時に、これを0にして下さい。
G_DECODE_STR = 1

#プラットフォームによって、下記のいずれか一つを１にして下さい。
G_WINDOWS = 1
G_MACOSX = 0
G_LINUX = 0
G_LINUX_K = 0
G_LINUX_FOCUS = 0

#Please use 'Agg' If it issues following error:
#"no display name and no $DISPLAY environment"
#Agg is a non-interactive backend, it won't display
#on the screen, Show() does not work, it saves to files.
if G_LINUX_K == 1 : G_USE_AGG = 1
else: G_USE_AGG = 0

③　作図の仕様の設定

各カラムのデータの範囲が異なるものを同じグラフに入れる場合、見にくくなる可能性がありますので、別々での作図を薦めます。また、PlotColumnData.pyを編集すれば、図の詳細仕様を調整することができます、下の図の赤色の行は修正の一例です。

############ 作図仕様 ##########################

#----------------------------------------------

#出力PNG画像ファイル名中に使えない文字を '_' に置換

png_name = 'image_plot' + graph_title

png_name = verify_filename(png_name)

png_name = png_name + '.png'

# 作図仕様を指定する

opt2 = PlotOption()

opt2.set_figsize( 10, 7 )

opt2.set_title( graph_title, 20, 'green' )

opt2.set_label( x_label, y_label, 18, 'blue' )

#opt2.set_xrange( 0, n_max )

#opt2.set_yrange( 0, 0.025 )

#opt2.set_draw( 'b', 'k', 0.6 )

#opt2.set_text( graph_title, 0.80, 0.90, 16, 'red', 0.3 )

#opt2.set_figcolor( 'lightgoldenrodyellow', 0.2 )

#opt2.set_tick( 'red', 16, 0, 0 )

opt2.set_pngname(png_name)

# ------------------------------------------------

④　図の調整方法

1) 描画範囲を指定します。

2) マウスで局部のデータを囲む枠を指定します。

3) 枠で指定されたデータが表示されます。

⑤　Y軸の対数軸設定について

Python 2.7.2 でテストしましたが、show()を呼出すと、下記のエラーが発生します：

File "C:\Python27\lib\site-packages\matplotlib\mathtext.py", line 2193 - ((lbrace + float_literal + rbrace)

TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'NoneType' and 'NoneType'

Python2.7.5を使用すれば、図が正しく表示されます。

ダウンロードは次のページから可能です。

Historyplot