GKSによる2次元グラフィックス

NCAR Graphicsの使い方

NCAR Graphics というグラフィックスのプログラムライブラリがあります。アメリカのNational Center for Atmospheric Researchという研究機関で開発されたもので、Fortranのサブルーチンライブラリですが、Cから呼ぶこともできます。地図や、等値線図など2次元空間に分布する量の表現を得意としています。

1986年以後開発されたバージョンは、GKS (Graphical Kernel System)をベースにしており、CGM (Computer Graphics Metafile)という中間ファイルを介して、X Windowの画面やPostScriptプリンタに出力することができます。 1986年から有償ソフトウェアとなっていましたが、 2000年ごろから主要部分はフリーとなりました。ホームページhttp://ngwww.ucar.eduからダウンロードすることもできます。現在の最新版はVersion 4.4.1です。

2005年度秋学期には、「地球環境観測」の教材の一部として、 SFC CNS上でNCAR Graphicsを使えるようにする予定です。 NCAR Graphicsの利用手順は、次のようになります。ログインシェルがcsh系(tcshなど)であることを想定して述べます。例文中、各行左端の%はシェルからのプロンプトを代表させたもので、ユーザーが入力する文字ではありません。

(0) 準備。コマンド実行パス、その他の環境変数の設定です。 (この部分は、CNS上でのローカルな設定方法を示します。)
- あらかじめ、.cshrcに
```
alias usesun   source /pub/sfc/earthobs/prog/cshsun/use $*
alias uselinux source /pub/sfc/earthobs/prog/cshlinux/use $*
```
  を書きこんでおく。
- Sunで使う場合、% usesun ncarg、 Linuxで使う場合、% uselinux ncargを実行する。
(1) NCAR Graphicsのサブルーチンを呼ぶ (Fortranで言えばCALL文を含む)メインプログラムを作る。仮に main.f, main.cとする。
(2) コンパイル、リンクをする (言語によって次のいずれか)。
% ncargf77 main.f % ncargcc main.c
これで、a.outという機械語のプログラムのファイルができる。
(3) 実行する。
% ./a.out
これで、gmetaというファイルができる。これが図形情報を含んだ「メタファイル」である。
(4) X Window の画面に表示する場合は、
% ctrans gmeta
とする。(gmetaはファイル名。 (3)の段階でファイル名を変えた場合は変えた名前を指定する。) ここで、新しいウィンドウが開きますが図形は出ない。マウスでそのウィンドウを選択したうえで、リターンキーを1回おすと図形が表示される。以下、リターンキーをおすごとに次の画面に進み、最後までいけば ctransが終了する。
(5) PostScript (白黒、紙を縦長に使う) の出力をするためには、
% setenv GRAPHCAP ps.mono
(紙を横長に使う場合は、ps.monoの代わりに、 ps.land.mono) としたあと、
% ctrans gmeta > picture.ps
とすれば、picture.ps (ファイル名の単なる例)に結果が出る。 PostScript対応のプリンタに出すには、
% lpr -Pプリンタ名 picture.ps
とすればよい。また画面に出すモードにもどすように
% setenv GRAPHCAP X11
をやっておくとよい。ただし残念ながら、ps.mono, ps.land.mono のいずれを使っても、紙の中におさまる正方形の内側にしか図形がかかれない。紙をいっぱいに使うには、NCAR Graphicsに付属するユーティリティプログラムのうちでもctrans以外のもの (たとえばidt)を使う必要があるようですが、まだわたしはよく理解していないので説明できない。 GRAPHCAPには、カラー用のps.color, ps.land.color も指定可能である。

NCAR Graphicsにはサンプルプログラムがたくさん付属しています。それを動かすコマンドは、Fortranの例文用が ncargex、 Cの例文用がncargcexです。まず、

% man ncargintro

で、ライブラリの概略をみたうえで、

% man ncargex

でテストプログラムの名前を確認し、

% ncargex -n cpex01

などの形で例文のソースプログラムを自分のディレクトリにコピーし、内容をながめてから、動かしてみることをおすすめします。 (-nをつけないと実行までしてしまいます。)

また、わたしの例文を、 /pub/sfc/earthobs/example/ の下に置く予定です。ディレクトリncargksの下がGKSの機能だけを使うもの、 ncargの下がそれ以外の応用機能を使うものです。 (前者のほうが例文が多いのは、わたしがNCAR Graphicsを主として GKSの機能に限って使っているためです。)

2000-04-23; 2005-08-10; 2005-10-10
増田耕一
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