graph - 简单的二维图形绘制 - PostScript

Question

你能告诉我一个用PS格式绘制graph(2+x, sin(x), cos(x+3)/3......)的简单方法吗？

例如，我想绘制f(x) = 2+x，具有以下值:

Table of values: 
Value of X = -5 | -4 | -3 | -2 | -1 | -0 | 1 .....
Value of Y = -3 | -2 | -1 |  0 |  1 |  2 | 3 .....

这个图怎么画？绘制线图、绘制多边形或使用曲线命令？您认为最好的解决方案是什么？

Answer 1

您可以通过多种不同的方式执行此操作。如果要绘制一组坐标，可以将它们放在一个数组中，并在遍历数组时绘制点。

/XValues [ -5 -4 -3 -2 -1 0 1 ] def  % eg. XValues 0 get ==> -5
/YValues [ -3 -2 -1  0  1 2 3 ] def  %     YValues 0 get ==> -3

XValues 0 get YValues 0 get % X[0] Y[0]
moveto                      % move to first point
1 1 XValues length 1 sub {  % i    push integer i = 1 .. length(XValues)-1 on each iteration
    XValues                 % i XVal    push X array
    1 index                 % i XVal i  copy i from stack
    get                     % i x       get ith X value from array
    YValues                 % i x YVal
    2 index                 % i x YVal i  i is 1 position deeper now, so 2 index instead of 1
    get                     % i x y
    lineto                  % i    line to next point
    pop                     %      discard index variable
} for

当然，在 Postscript 中原点默认位于左下角，72 点等于 1 英寸。所以这些值(-5、-4、-2 等)甚至都不会显示。因此，您通常希望从平移到要绘制图形的中心开始。

/Center { 300 400 } def  % roughly the middle of US letter-size paper
Center translate

然后您想要缩放坐标系以使图形特征可见。比例因子 = DesiredSize/ExistingSize。

您可以扫描数据集以查找现有 大小。

/Xmin 1000000 def  % really high
/Xmax -1000000 def % really low
XValues {                   % x    forall pushes each X value
    dup Xmin lt {           % x    lower than Xmin?
        dup /Xmin exch def  % x    set Xmin
    } if                    % x
    dup Xmax gt {           % x    higher than Xmax?
        /Xmax exch def      %      set Xmax
    }{                      % x    else (lower than Xmax)
        pop                 %      discard X value
    } ifelse
} forall
/Datasize Xmax Xmin sub def   % X size is (Xmax-Xmin)

6 72 mul DataSize div  % scalefactor                6*72/(Xmax-Xmin)
dup                    % scalefactor scalefactor    use same scaling for x and y
scale

但是当你画线时会遇到一个障碍。您绘制的线条的宽度还取决于当前的坐标空间，因此如果您将空间放大一个很大的比例，您的线条将变得不理想的宽。您可以在描述路径但调用笔画之前缩小回正常空间。 或者，在缩放的同时固定线宽。

因为我们知道我们增加了多少线宽(它是相同的比例因子)，我们可以在反方向调整线宽图形参数。

1                       %                   push 1 for division
6 72 mul DataSize div   % 1 scalefactor     6*72/(Xmax-Xmin)
dup dup                 % 1 scalefactor scalefactor scalefactor
scale                   % 1 scalefactor
div                     % 1/scalefactor
currentlinewidth mul setlinewidth  %        adjust line width

现在，由于这是一个函数的图表，我们实际上不需要值表。我们可以通过评估函数即时计算值。

/func { 3 add cos 3 div } def  % f(x) = cos(3+x)/3    define function y=f(x)

/Xini -5 def              % named loop control parameters
/Xfin 1 def
/Xstep 1 def
Xini dup dup func moveto  % moveto first point
Xstep add Xstep Xfin {    % x
    dup                   % x x
    func                  % x f(x)
    lineto                % line to next point
} for
stroke

最后，如果您可以对函数求导(创建一个函数来计算原始函数在每个点的斜率)，那么您可以使用my answer over on TeX.SE用许多曲线段而不是直线绘制图形。