如何在Gnuplot 5中制作GIF动画

Posted 2021-04-16

基本上，我已经解决了（x，y，t）的热方程，我想显示温度函数随时间的变化。程序用Fortran 90编写，解决方案数据存储在文件diffeqn3D_file.txt中。

这是该计划：

Program diffeqn3D
  Implicit none
  Integer:: b,c,d,l,i,j,k,x,y,t
  Real:: a,r,s,h,t1,k1,u,v,tt,p
  Real,Dimension(0:500,0:500,0:500):: f1 !f=f(x,t)
  !t1=time step and h=position step along x and
  !k=position step along y and a=conductivity
  open(7, file='diffeqn3D_file.txt', status='unknown')
  a=0.024
  t1=0.1
  h=0.1
  k1=0.1
  r=(h**2)/(k1**2)
  s=(h**2)/(a*t1)
  l=10
  tt=80.5
  b=100
  c=100
  d=100
  !The temperature is TT at x=0 and 0 at x=l.
  !The rod is heated along the line x=0.
  !Initial conditions to be changed as per problem..
  Do x=0,b
     Do y=0,c
        Do t=0,d
           If(x==0) Then
              f1(x,y,t)=tt
           Else If((x.ne.0).and.t==0) Then
              f1(x,y,t)=0
           End If
        End Do   
     End Do
  End Do
  print *,f1(9,7,5)
  print *,r
  print *,a,h,t1,h**2,a*t1,(h**2)/(a*t1)
  print *,f1(0,1,1)
  print *,f1(3,1,1)
  !num_soln_of_eqnwrite(7,*)
  Do t=1,d
     Do y=1,c-1
        Do x=1,b-1
           p=f1(x-1,y,t-1)+f1(x+1,y,t-1)+r*f1(x,y-1,t-1)+r*f1(x,y+1,t-1)-(2+2*r-s)*f1(x,y,t-1)
           f1(x,y,t)=p/s
           !f1(x,t)=0.5*(f1(x-1,t-1)+f1(x+1,t-1))
           !print *,f1(x,t),b
        End Do
     End Do
  End Do
  Do i=0,d
     Do k=0,b
        Do j=0,c
           u=k*h
           v=j*k1
           write(7,*) u,v,f1(k,j,i)
        End Do
     End Do
     write(7,*) "  "
     write(7,*) "  "
  End Do
  close(7)
End Program diffeqn3D

在编译和运行之后，我在gnuplot中输入以下代码但它没有运行，而是挂起或创建一个gif图片，而不是动画。

set terminal gif animate delay 1
set output 'diffeqn3D.gif'
stats 'diffeqn3D_file.txt' nooutput
do for [i=1:int(STATS_blocks)] {
  splot 'diffeqn3D_file.txt'
   }

有时它也会发出警告信息，引用自动范围范围没有z值。

我的代码出了什么问题，我该怎么办？

答案

首先，尝试为“调试”信息添加一些print命令：

set terminal gif animate delay 1
set output 'diffeqn3D.gif'
stats 'diffeqn3D_file.txt' nooutput
print int(STATS_blocks)
do for [i=1:int(STATS_blocks)] {
  print i
  splot 'diffeqn3D_file.txt'
}

第二，会发生什么？

splot命令没有索引说明符，请尝试使用：

splot 'diffeqn3D_file.txt' index i

没有index i gnuplots总是绘制整个文件，这有两个后果：

1. 数据文件非常大。绘图需要相当长的时间，似乎gnuplot挂起。
2. Gnuplot总是绘制相同的数据，动画中没有任何变化。

现在gnuplot运行得更快，我们将修复自动缩放错误。同样，有两点：

1. index指定数据文件中的数据集。 stats命令计算“由空白记录对分隔”的那些集合（来自gnuplot文档）。您的数据文件以一对空白记录结束 - 这将在gnuplot中启动一个新数据集。但是这个数据集是空的，最终导致错误。只有STATS_blocks-1数据集。
2. index基于零。循环应从0开始并在STATS_blocks-2结束。

所以我们到达这个绘图命令：

do for [i=0:int(STATS_blocks)-2] {
  print i
  splot 'diffeqn3D_file.txt' index i
}