Plot
Das Plot-Plugin dient zum Zeichnen von beliebigen Funktionsgraphen:
Parameter-String
- Der Parameter-String enthält alle Funktionen die geplottet werden sollen und Parameter, welche für alle Diagramme definiert werden sollen.
- Funktionen und Parameter sind durch Strichpunkt getrennt.
- Konfigurationsparameter können im Parameter-String oder im PIG-Tag angegeben werden
normaler Funktionsplot (function)
Der Parameter function muss nicht angegeben werden, da er die Standardeinstellung für Plot ist.
mögliche Funktionsdefinitionen:
Funktion | Beschreibung | Beispiel | Graph |
f(x):= {Funktion in x} | Funktion in einer Variablen | f(x):=x^2 | |
f(t):=[{Funktion x(t)},{Funktion y(t)}] | parametrische Funktion | f(t):=[2*sin(t),2*cos(t)];t:0,2pi | |
f(x,y):=[[{x1},{y1}],[{x2},{y2}],...] | Linienzug aus Stützpunkten | f(x,y):=[[0,0],[1,1],[2,0]] | |
f(x,y):=[{x},{y}] | Punkt | f(x,y):=[3,4] | |
f(x,y):= {boolsche Funktion in x und y} | implizit deklarierte Funktion muss auf der rechten Seite ein boolsches Ergebnis haben! | f(x,y):=x*y<3 | |
f(x,y):={Zeichenelement}({Koordinaten durch Komma getrennt},{parameter}={wert}) oder {Zeichenelement}({Koordinaten durch Komma getrennt},{parameter}={wert}) |
Zeichnet vordefiniert graphische Funktionen wie Linen,Punkte,Kreise,etc. | f(x,y):=line(1,3,5,-3,color=red,points,text=abc) oder line(1,3,5,-3,color=red,points,text=abc) |
Füllungen zwischen Graphen
Füllbereiche können zwischen zwei Funktionen eingefügt werden.
Syntax:
- Als Funktionsnamen kann der Name der Funktion, oder die Nummer der Funktion (ch1, ch2,...) verwendet werden
- Nach der Funktionsdefinition kann durch Beistrich getrennt die Füllung konfiguriert werden.
Parameter | Beschreibung | Beispiel |
color={Farbe} | Farbe der Füllung setzen | color=blue |
size | Linienstärke der Füllungsumrandung | size=5 |
fill | Füllstärke (mit der Farbe der Linienfarbe) einer Füllung von der Graphenlinie bis zur Nulllinie 0..keine Füllung (Standard) 1..deckend gefüllt | fill=0.3 |
gespiegelter Funktionsplot (functiony)
X und Y-Achse werden vertauscht!
Beispiel:
f(x):=x^2;x:-3,3;y:-3,3;f:size=5;functiony
Bodediagramm (bode, bodeabs, bodearg)
Konfiguration von Achsen und Funktionen
Alle Konfigurationen zu Achsen und Funktionen beginnen mit dem Namen der Achse oder Funktion (Bsp: i(t) dann muss i:color=red --> setzt die Farbe auf rot) gefolgt von einem Doppelpunkt und der durch Beistrich getrennten Parameterliste.
Name:par1=wert1,par2=wert2,switch1,switch2
Name
Name | Beschreibung | Beispiel | Name |
Variable | Eine Variable, welche als Parameter einer Funktion auf einer Achse aufgetragen ist | f(x):=x^2+2*x | x |
Funktion | Eine Funktion, welche auf einer Achse aufgetragen ist | f(x):=x^2+2*x | f |
Absolutbetrag | Der Absolutbetrag einer komplexen Funktion | G(s):=1/(1+s);bode | abs |
Argument | Das Argument einer komplexen Funktion | G(s):=1/(1+s);bode | arg |
Parameter
Wenn die ersten zwei Parameter aus Variablen und Datensätzen numerisch berechenbar sind, werden sie als Grenzen der Achsen verwendet.
Weitere Parameter:
Parameter | Beschreibung | Beispiel |
color | Farbe des Graphen | color=red |
size | Linienstärke | size=5 |
style | Linienart setzen mit einem Definitionsstring der die Elemente Punkt,Minus,Unterstrich,Leerzeichen für die Definition der Linienart enthält | style=".-" |
pointstyle | Punktstyle mit einem Definitionsstring für Start,Zwischen und Endpunkt durch Minus getrennt. | pointstyle=".-x->" |
fill | Füllstärke (mit der Farbe der Linienfarbe) einer Füllung von der Graphenlinie bis zur Nulllinie 0..keine Füllung (Standard) 1..deckend gefüllt | fill=0.3 |
name | Beschriftungstext der Legende | name=abc |
tex | Beschriftungstext der Legende als LaTeX Formel | tex=\alpha |
eh | Einheit die bei einem parametrischen Plot angezeigt werden soll | f(x,y):=[[1,2],[3,4]];y:0,3,eh=V |
grid | fixiert das Achsraster auf den angegebenen Wert | f(x):=x^2-3;x:-4,4,grid=1 |
griddiv | setzt die Anzahl der Teilungen zwischen zwei Grid-Werte einer Achse | f(x):=x^2-3;x:-4,4,griddiv=2 |
Schalter
Schalter haben keinen Wert, sondern werden nur aktiv wenn sie angegeben werden.
Schalter | Beschreibung |
fill | Setzt die Füllstärke auf 0.3 wie wenn fill=0.3 gesetzt ist |
name= | löscht die Legendenbeschriftung |
1000 | setzt die Anzahl der berechneten Werte auf 1000 |
log | Ändert die Skala der Achse auf eine logarithmische Skala |
dB | Ändert die Skala der Achse auf eine dB-Skala |
Beispiele
x:-4,5,color=red,size=4 arg:color=blue
allgemeine Parameter
Parameter | Beschreibung | Beispiel |
all=off | Schaltet alle Achsen und Gitter ab. mögliche Modi sind: x,y,on,off |
g(x):x+4;g;y:-10,10;all=off |
grid=[mode] | Setzt die Darstellungsart des Hauptgitters! mögliche Modi sind: x,y,all,off |
g(x):x+4;g;y:-10,10;grid=off |
helpgrid=[mode] | Setzt die Darstellungsart des Hilfsgitters! mögliche Modi sind: x,y,all,off |
|
axis=[mode] | Setzt die Darstellungsart der Achsen mögliche Modi sind: x,y,all,off |
|
legend=[mode] | Setzt die Darstellungsart der Achsenbeschriftung mögliche Modi sind: x,y,all,off |
|
numbers=[mode] | Setzt die Darstellungsart der Zahlen bei den Achsen mögliche Modi sind: x,y,all,off |
|
cursor=[mode] | Darstellungsart des Cursors] bei der Eingabe. mögliche Modi sind: cnum(Standard),off,on,pixel,numbers,carg,,point,pnum,parg,all,hline,hnum,vline,vnum |
|
input=[mode] | Setzt die Art der Eingabe für die Mausbedienung des Plugins. mögliche Modi sind: off, measure, point, line, hline, vline, toline(x,y), lines, arrow, points, polyline, polygon, function, mc(), mcxy() |
|
inputcounter=[anzahl] | Definiert die Anzahl der Punkte, die ein Schüler bei der Eingabe mindestens setzen muss. Ist nur aktiv wenn die Lösung als Funktion oder Gleichung angegeben wurde. | |
bgcolor=[farbe] | Setzt die Hintergrundfarbe | bgcolor=lightgray |
gridcolor=[farbe] | Setzt die Farbe des Hauptgitters | gridcolor=black |
helpgridcolor=[farbe] | Setzt die Farbe des Hilfsgitters | helpgridcolor=black |
legendcolor=[farbe] | Setzt die Farbe der Achslegende | legendcolor=black |
numbercolor=[farbe] | Setzt die Farbe des Zahlenbeschriftungen | numbercolor=black |
axiscolor=[farbe] | Setzt die Farbe der Achsen | axiscolor=black |
w[breite][Auflösung] | Breite und Auflösung des Bildes setzen. | w80, w80h, wh, wl, ws, w70h, w90s, w50l, w30H, w70L, w100S, w30-300, w40-800x600 |
size=[Auflösung] | Setzt die Bildgröße in Pixel. Siehe Auflösung | size=800, size=800x600 |
ae achseinheit |
Einheit bei den Achslegenden | |
showparams=off | Schaltet die Anzeige der Parameterwerte einer Parameterfunktion aus (on/off) | f(t):[cos(t),sin(t)];showparams=off |
htext=[text] | Zeigt den angegebenen Text als Achs-Legende auf der horizontalen Achse an | htext=U1 |
vtext=[text] | Zeigt den angegebenen Text als Achs-Legende auf der vertikalen Achse an | vtext=U1 |
htex=[text] | Zeigt den angegebenen Text als Achs-Legende auf der horizontalen Achse mit LaTeX Formelsatz an | htex=\alpha |
vtex=[text] | Zeigt den angegebenen Text als Achs-Legende auf der vertikalen Achse mit LaTeX Formelsatz an | vtex=\alpha |
point(f) | Zeichnet die durch Punkte gegebene Funktion nur aus den Stützpunkten | f(x,y):[[0,a],[a,b]];point(f) |
line(f) | Zeichnet die durch Punkte gegebene Funktion als Liniezug (Standard) | f(x,y):[[0,a],[a,b]];line(f) |
vect(f) | Zeichnet die durch Punkte gegebene Funktion als Vectorkette | f(x,y):[[0,a],[a,b]];vect(f) |
ort(f) | Zeichnet die durch Punkte gegebene Funktion aus einzelnen Ortsvektoren | f(x,y):[[0,a],[a,b]];ort(f) |
linepoint(f) | Zeichnet die durch Punkte gegebene Funktion als Linienzug mit Stützpunkten | f(x,y):[[0,a],[a,b]];linepoint(f) |
view=x1,y1,x2,y2 | Setzt den sichtbaren Bereich bezüglich des normal quadratischen Zeichenfensters auf das angegebene Rechteck (x1,y1)(x2,y2). Die Angabe von x1,x2,y1,y2 erfolgt mittels Ganzzahlen als Prozentwerte wobei links oben 0,0 und rechts unten 100,100 liegen. Die Standardeinstellung ist somit view=0,0,100,100 Prozentwerte sind größer als 100 und auch negativ möglich! |
f(x):=sin(x);x:0,2pi;view=10,0,60,70 : |
Ortskurve (ortskurve)
Zeichnet die Frequenzgangsortskurve einer Funktion im Laplacebereich mit dem Laplaceoperator s oder einer Fouriertransformierten mit der Kreisfrequenz w.
Beispiel:
G(s):=1/(1+0.01*s);ortskurve;ReG:-1,1;ImG:-1,1;G:size=4,color=blue
zeichnen in ein vordefiniertes Bild
- Ein Bild welches in der Bildliste einer Frage existiert kann als Hintergrundbild für eine Zeichnung verwendet werden. Für das Bild IMG0 verwende:
baseimage(0)
- Die Bildgröße wird direkt als Basis für das Koordinatensystem verwendet
- Der Koordinatenursprung liegt links oben
- Die positive x-Achse zeigt nach rechts
- Die positive y-Achse zeigt nach unten
vordefinierte graphische Funktionen
Für das einfache Zeichnen von beliebigen Elementen sind graphische Grundelemente vordefiniert. Diese Elemente können auch ein einigen anderen Plugins wie Wsr, Gsr, Dsr, Graph, DigiGraph und Elektronik durch Strichpunkt getrennt verwendet werden.
Definition
Definition als Funktion
{name}({parameter1},{parameter2}):={zeichenelement}({parameter},{parameter},{parameter},...)
Wie zum Beispiel:
f(x,y):=line(-3,-4,8,2,textsize=4,textcolor=red,pointcolor=black,"HALLO")
direkte Definition des Zeichenelementes ohne Funktion
Da hier der Funktionsname und die Parameter nicht definiert sind werden als Parameter immer x und y verwendet und der Funktionsname ist gleich wie der Zeichenelementname.
{zeichenelement}({parameter},{parameter},{parameter},...)
Wie zum Beispiel:
line(-3,-4,8,2,textsize=4,textcolor=red,pointcolor=black,"HALLO")
Beschreibung der Parmeter
- name : Name der Funktion, welche wie eine normale parametrische Funktion verwendet werden kann
- parameter1 : Name der Funktionsvariablen auf der horizontalen Achse
- parameter2 : Name der Funktionsvariablen auf der verzikalen Achse
- zeichenelement: Name des Zeichenelementes wie line,point,vect,etc.
- parameter : Die Parameter beginnen immer mit den Funktionskoordinaten, welche in Anzahl und Art von dem Zeichenelement abhängig sind. Danach können in beliebiger Reihenfolge Parameter angegeben werden welche die Funktion parametrieren wie etwa textcolor,color,points,fill,etc.
Verwendung im PIG-Tag
Alle voerdefinierten Elemente können auch durch Strichpunkt getrennt im PIG-Tag angegeben werden.
Ein Anführungszeichen " muss bei der Verwendung im PIG-Tag im Definitionsstring mit einem Backslash verblockt werden.
[PIG Plugin2 "text(2,2,tex=\"\alpha\")"/]
definierte Zeichenelemente
Funktion | Beschreibung | Beispiel | Graph |
line(x1,y1,x2,y2) | Zeichnet eine Line vom Startpunkt x1/y1 zum Endpunkt x2/y2 | line(-3,-6,8,5) | |
arrow(x1,y1,x2,y2) | Zeichnet einen Pfeil vom Startpunkt x1/y1 zum Endpunkt x2/y2 | arrow(-3,-6,8,5) | |
dimension(x1,y1,x2,y2) | Zeichnet eine Bemaßung vom Startpunkt x1/y1 zum Endpunkt x2/y2 | dimension(-3,2,8,5,textsize=3) | |
hdimension(x1,y1,x2,y2,y) | Zeichnet eine horizontale Bemaßung mit Maßlinien. | hdimension(2,2,6,-3,4) | |
vdimension(x1,y1,x2,y2,x) | Zeichnet eine horizontale Bemaßung mit Maßlinien. | vdimension(2,2,6,-3,8) | |
rdimension(x1,y1,r) | Zeichnet eine Radius-Bemaßung. | circle(2,4,3);rdimension(2,4,3) | |
rdimension(x1,y1,r,alpha) | Zeichnet eine Radius-Bemaßung am Positionswinkel alpha | circle(2,4,1.88);rdimension(2,4,1.88,-30°) | |
point(x1,y1) | Zeichnet einen Punkt am Punkt x1/y1 | point(-3,-6,"A",textsize=2) | |
circle(x1,y1,r) | Zeichnet einen Kreis mit dem Radius r und dem Mittelpunkt x1/y1 | circle(2,3,5) | |
oval(x1,y1,rx,ry) | Zeichnet eine Ellipse mit der Halbachse rx auf der x-Achse und der Halbachse ry auf der y-Achse | oval(2,3,5,3) | |
arc(x1,y1,r,start,arg) | Zeichnet einen Kreisbogen mit dem Mittelpunkt x1,y1 dem Radius r von einem Startwinkel start (rad) mit einer Winkelbogen von arg | arc(2,3,3,180°,-220°,pointstyle="O->") | |
loop(x1,x2,r) | Zeichnet einen Kreisbogen mit 250° und Pfeil mit Mittelpunkt x1,y1 und Radius r. Mit dem Parameter reverse zeigt der Pfeil in die Gegenrichtung. | loop(2,3,1,tex="\alpha") loop(2,3,1,tex="\alpha",reverse) |
|
rect(x1,y1,x2,y2) | Zeichnet ein Rechteck mit den zwei Eckpunkten x1/y1 und x2/y2 | rect(-3,-6,8,2) | |
rectc(x1,y1,b,h) | Zeichnet ein Rechteck mit dem Mittelpunkt x1/y1, Breite b und Höhe h | rectc(2,4,8,5) | |
text(x1,y1,text) | Zeichnet einen Text mit Mittelpunk x1/y1 | text(-3,4,"ABC") | |
points([[x1,y1],[y2,y2],[x3,y3]]) | Zeichnet die Punkte welche in der Matrix definiert sind. | points([[2,2],[8,5],[3,-5]]) | |
vect([[x1,y1],[y2,y2],[x3,y3]]) | Zeichnet Ortsvektoren die Punkte welche in der Matrix definiert sind. | vect([[2,2],[8,5],[3,-5]]) | |
polyline([[x1,y1],[y2,y2],[x3,y3]]) | Verbindet die Punkte welche in der Matrix definiert sind durch eine Linie. | polyline([[2,2],[8,5],[3,-5]]) | |
polygon([[x1,y1],[y2,y2],[x3,y3]]) | Verbindet die Punkte welche in der Matrix definiert zu einer geschlossenen Linie. | polygon([[2,2],[8,5],[3,-5]]) | |
legend(position,beschriftung,beschriftung) | Zeichnet eine Legenden-Box an die angegebene Position (1,2,3,4) | f(x):5*sin(x);x:0,2pi;legend(1,alpha+beta,"Parabel");g(x):=x^2-3;legend=off | |
legend(x,y,beschriftung,beschriftung) | Zeichnet eine Legenden-Box an die angegebene Position (Werte zwischen 0 und 1) | f(x):5*sin(x);x:0,2pi;legend(0.2,0.6,alpha+beta,"Parabel",size=3);g(x):=x^2-3 | |
image(x1,y1,x2,y2,nr) | Zeichnet ein Bild aus der Bildliste der Frage in das Rechteck mit den Eckpunkten (x1,y1) und (y2,y2). Die Nummer entspricht der IMG-Nummer in der Bildliste der Frage. | image(-6,-6,8,6,0) | |
imgfunc(function) | Zeichnet eine Funktion, welche im Maximfeld definiert wurde. | maxima: f1:line(1,2,3,4) imgfunc(f1) |
|
imgif(bedingung,function1,function2) | Zeichnet je nachdem ob eine Bedingung erfüllt (function1) oder nicht erfüllt (function2) die entsprechende Funktion. | imgif(y!=0,line(1,2,3,4),rect(1,2,3,4)) | |
imgfor(variable,first,second,last,function) | Zeichnet eine Funktion mit einer Schleife mehrmals. | imgfor(x,-4,-3,4,line(x,1,x+4,6)) | |
boxplot(uw,uq,m,oq,ow,pos,height) | Zeichnet einen Boxplot. pos und height sind optional. | boxplot(-6,-3,1,2,4);boxplot(-4,-2,1,2,5,3,2);boxplot(setboxplot([1,2,3,4,5,6]),-4,text="Hallo") |
Konfigurations-Parameter
Parameter | Beschreibung | Beispiel | Graph |
size= | Strichstärke und Pfeilgröße | dimension(-3,2,6,7,size=1);dimension(-3,0,6,5,size=2);dimension(-3,-2,6,3,size=3) | |
style= | Linienart setzen mit einem Definitionsstring der die Elemente Punkt,Minus,Unterstrich,Leerzeichen für die Definition der Linienart enthält | line(-4,-5,8,8,style="_.",size=2) | |
color= | Linienfarbe | dimension(-3,2,6,7,color=red);dimension(-3,0,6,5,color=green);dimension(-3,-2,6,3,color=blue) | |
textcolor= | Textfarbe | dimension(-3,2,6,7);dimension(-3,0,6,5,textcolor=red);dimension(-3,-2,6,3,textcolor=green) | |
bgcolor= | Hintergrundfarbe von Text | dimension(-3,2,6,7);dimension(-3,0,6,5,bgcolor=red);dimension(-3,-2,6,3,bgcolor=green) | |
pointcolor= | Punktfarbe | line(-3,2,6,7);line(-3,0,6,5,pointcolor=red);line(-3,-2,6,3,pointcolor=green) | |
fillcolor= | Füllfarbe | circle(2,4,4,fillcolor=red) | |
fill= | Füllgrad als Wert zwischen 1 und 255 | circle(-4,4,4,fill=20);circle(4,4,4,fill=100);circle(4,-4,4,fill=255) | |
fill | Schaltet die Füllung mit einem Standardfüllgrad ein | circle(2,4,4,fill) | |
fillunder | Füllt eine Polyline von y=0 bis zur Polylinie | polyline([[-8,2],[-2,6],[3,-6],[7,5],[9,5]],color=red,fillunder) | |
stairs | Zeichnet eine Polylinie als Treppenfunktion mit horizontalen Treppenstufen | polyline([[-8,2],[-2,6],[3,-6],[7,5],[9,5]],stairs) | |
points | Zeichnet die Bezugspunkt des Elements als Punkte ein | rectc(-4,4,4,4,points);rectc(4,4,4,4,pointcolor=red) | |
text | definiert einen Text, der zu dem graphischen Element geschrieben wird. Statt text="abc" kann auch direkte "abc" geschrieben werden. Formeln werden im LaTeX Formelsatz geschrieben. | line(-3,2,6,7,text="abc");line(-3,0,6,5,"efg");line(-3,-2,6,3,text=2*4mm) | |
tex= | definiert einen Text, der zu dem graphischen Element als LaTeX Formelsatz interpretiert wird. | line(-3,2,6,7,tex=\alpha);line(-3,0,6,5,tex="\alpha_x");line(-3,-2,6,3,text=2*4'mm2') | |
textangle= | definiert den Schriftwinkel des Textes wobei immer um den Textbezugspunkt rotiert wird | line(-3,2,6,7,text="abc");line(-3,0,6,5,"efg",textangle=90°);line(-3,-2,6,3,text=2*4mm,textangle=180°) | |
textangleabs= | definiert den Schriftwinkel des Textes bezüglich des Koordinatensystems wobei immer um den Textbezugspunkt rotiert wird | line(-3,2,6,7,text="abc",textangleabs);line(-3,0,6,5,"efg",textangleabs=45°);line(-3,-2,6,3,text=2*4mm,textangleabs=90°) | |
textposition= | definiert die vertikale Position des Text-Bezugspunktes | line(-3,2,6,7,text="abc");line(-3,0,6,5,"efg",textposition=0.4);line(-3,-2,6,3,text=2*4mm,textposition=-0.3) | |
textsize= | definiert die Schriftgröße als Faktor (Standard=2) | line(-3,2,6,7,text="abc");line(-3,0,6,5,"efg",textsize=1);line(-3,-2,6,3,text=2*4mm,textsize=3) | |
unit= | Setzt die Einheit einer Bemaßung auf die angegebenen Einheit und dividiert durch den Zahlenwert wenn er nicht gleich 1 ist. |
dimension(-3cm,2cm,6cm,7cm,unit=1cm); dimension(-3cm,0cm,6cm,5cm,unit=2cm) |
: |
unitnorm= | Dividiert den Zahlenwert durch die angegebene Einheit. | dimension(-3cm,2cm,6cm,7cm,unitnorm=1cm); dimension(-3cm,0cm,6cm,5cm,unitnorm=2cm) | |
underline | unterstreicht den Text | rect(-3,2,6,7,text="Abc",underline, textcolor=red) | |
center | zentriert den Text horizontal und vertikal | text(-3,2,6,7,text="Text Demo",center,points,pointcolor=red) | |
hcenter | zentriert den Text horizontal | text(-3,2,6,7,text="Text Demo",hcenter,points,pointcolor=red) | |
vcenter | zentriert den Text vertikal | text(-3,2,6,7,text="Text Demo",vcenter,points,pointcolor=red) | |
left | schreibt den Text linksbündig | text(-3,2,6,7,text="Text Demo",left,points,pointcolor=red) | |
right | schreibt den Text rechtsbündig | text(-3,2,6,7,text="Text Demo",right,points,pointcolor=red) | |
top | schreibt den Text nach oben bündig | text(-3,2,6,7,text="Text Demo",top,points,pointcolor=red) | |
bottom | schreibt den Text nach unten bündig | text(-3,2,6,7,text="Text Demo",bottom,points,pointcolor=red) | |
back | Zeichnet das Zeichenelement im Hintergrund | image(-6,-6,8,6,0,back) |