7 Grafiken

7.1 Wie fügt man ein Bild ein?

Um in L^AT_EXBilder einzufügen nutze ich das Paket graphicx¹ von David Carlisle. Dies ermöglicht es Bilder nicht nur im eps-Format einzufügen. Dies lässt dann die Ausgabedatei auch nicht ganz so großwerden. Die Syntax des Befehls lautet:

\includegraphics[width=0.5\linewidth,angle=90,page=1]{meinepdfdatei}

7.2 Wie wandelt man eps-Dateien um?

Wenn ich doch nochmal eine eps- oder ps-Datei haben sollte, so öffne ich entweder die Datei mit gimp² und konvertiere sie, oder ich nutze auf der Kommandozeile den Befehl

convert -trim datei.eps datei.png

Dies kann man auch wieder mit einem make-Automatismus vereinfachen.

7.3 Wie erstelle ich Schaubilder?

Das kommt immer darauf an, ob es eine einfache Zeichnung oder etwas komplizierteres ist. Früher habe ich alle Grafiken mit dem freien Programm xfig³ unter Linux erstellt, aber mittlerweile bin ich zu Pstricks⁴ umgestiegen, was ein sehr mächtiges Werkzeug ist.⁵

Ganz einfachen Zeichnungen hatte ich bisher unter Linux mit xfig erstellt. Unter xfig exportiere ich die Bilder als combined pdf/latex. Die Dateien, die dabei herauskommen speicher ich in im Xfig-Verzeichnis. Das Bild füge ich mit
```
\scalebox{0.5}{\input{Unterverzeichnis/Xfig/xfigdatei.tex}}}
```
in die LaTeX-Datei ein.
Oder ich erstelle in dem Pstricks-Verzeichnis eine pstricks-Datei, die ich gesondert kompiliere und dann die pdf-Datei in mein Dokument einfüge mit
```
\includegraphics[scale=1]{Unterverzeichnis/Pstricks/pstricksdatei}
```
Bilder und Fotos bearbeite ich hauptsächlich mit dem sehr mächtigemn Programm gimp.
Geometrische Zeichnungen erstelle ich mit Geogebra. Seit einiger Zeit kann man nicht nur die Datei als png-Datei exportieren, sondern auch als pstricks-Datei abzuspeichern, was einfach toll ist!!

7.4 Wie erstelle ich Graphen?

In letzter Zeit ist mein Steckenpferd Pstricks, sodass ich meine Graphen auch hier drunter zeichne. Es gibt aber auch hier natürlich mehrere Möglichkeiten:

In einer Tabellenkalkulation den Graphen erstellen und die Datei in eine pdf-Datei drucken. Diese pdf-Datei dann als Bild in das L^AT_EX-Dokument einfügen. Dabei ich keine Ränder dabei habe, bearbeite ich die pdf-Datei noch mit pdfcrop von Heiko Oberdieck.
Eine Gnuplot-Grafik erstellen und in L^AT_EX einfügen.
Eine Maple-Datei erstellen und in L^AT_EX einbinden.
Mit Geogebra eine Datei erstellen und als png-Datei speichern.
Eine Pstricks-Datei mit einem Graphen erzeugen und einfügen
Mit meinem Funktionsplotterskript einen xfig-Graphen erstellen und diesen in die L^AT_EX-Datei einfügen.

Ich schwankte einige Zeit zwischen dem letzten und vorletzten Punkt. Meine Entscheidung ist dann aber auf Pstricks gefallen, sodass ich mir auch hierfür ein Plotterskript gebaut habe. Ich stelle hier aber mal zwei verschiedene Graphen mit Pstricks und xfig erstellt vor:

Pstricks:

Pstricks ist ein sehr mächtiges L^AT_EX-Paket, Für das man auch so seine Zeit zum einarbeiten benötigt. Ich empfehle das Buch Pstricks von Herbert Voßdazu.⁶ Ansonsten gibt es unter [pst, 2009b] eine Menge Beispiele und Dokumentation. Hier kommt nun ein kleines Beispiel aus der Analysis:

Abb. 14: Einschluss zwischen zwei Funktionen mit Pstricks

flaeche5-tex.tex
1 %% Autor: X. Rendtel 2 %% Letzte Aenderung: 03.10.2009 3 4 \documentclass[10pt, a4paper]{article} 5 \usepackage[utf8]{inputenc} 6 \usepackage{pstricks,pst-pdf,pst-node,xcolor,pst-circ,pst-func,pst-math,pst-eucl,pstricks-add} 7 \usepackage{amsmath,amssymb,amscd,ziffer} 8 \makeatletter\newcommand{\psxpoint}[3][black]{% 9 \psline[linewidth=.5pt,linecolor=#1]{-}(#2,\pst@xticksizeB)(#2,\pst@xticksizeA) 10 \rput[t](! #2 \pst@number\pslabelsep \pst@number\pst@xticksizeB add 11 \pst@number\psyunit div neg ){\color{#1}#3}} \makeatother 12 \makeatletter\newcommand{\psypoint}[3][black]{% 13 \psline[linewidth=.5pt,linecolor=#1]{-}(\pst@yticksizeB,#2)(\pst@yticksizeA,#2) 14 \rput[r](! \pst@number\pslabelsep \pst@number\pst@yticksizeA sub 15 \pst@number\psxunit div neg #2){\color{#1}#3}} 16 \makeatother 17 \pagestyle{empty} 18 19 \begin{document} 20 \psset{linecolor=black, fillcolor=black!20, linewidth=1pt, 21 dotstyle=, plotpoints=1000, dotsize=3pt, arrowsize=3pt 2, 22 arrowinset=0.25, xunit=1cm, yunit=1cm} 23 24 \begin{pspicture}(-10,-10)(10,10) 25 26 %% Einschluss zwischen den Funktionen ((0.5x^2)+1) und (-(x^2))+((3/2)x)+4 27 \pscustom[fillcolor=red!40]{\gsave% 28 \psplot[linestyle=solid, linewidth=0.2pt]{-1}{2}{0.5 x dup mul mul 1 add }% 29 \psplot[linestyle=solid, linewidth=0.2pt]{2}{-1}{x dup mul neg 3 2 div x mul add 4 add }% 30 \fill[fillstyle=solid, fillcolor=red!40]\grestore}% 31 32 \uput{0}[180]{0}(4,-0.7){$x$}% 33 \uput{0}[0]{0}(0.2,4.8){$y$}% 34 \psaxes[linestyle=solid, linewidth=0.8pt, showorigin=false,comma, 35 subticks=0, Dx=1, Dy=1, dx=0pt, dy=0pt, Ox=0, Oy=0]{->}(0,0)(-3,-1)(4,5)% 36 37 \rput[bl](2.6,1.5){$g(x) = -x^2+\frac{3x}{2}+4$} 38 \rput[bl](2.8,3.3){$f(x) = \frac{1}{2}x^2+1$} 39 40 \psplot[linestyle=solid, algebraic]{-2.8248}{2.8228}{0.5x^2+1}% 41 \psplot[linestyle=solid, algebraic]{-1.6056}{3.1031}{-x^2+(3/2)*x+4}% 42 \psline[linestyle=dashed](2,3)(2,0)% 43 \psxpoint{2}{} 44 \psline[linestyle=dashed](2,3)(0,3)% 45 \psypoint[black]{3}{} 46 \psdot[linestyle=dashed, dotstyle=x, dotsize=1pt](2,3)% 47 48 \end{pspicture} 49 \end{document}

flaeche5-tex.tex

%% Autor: X. Rendtel
%% Letzte Aenderung: 03.10.2009

\documentclass[10pt, a4paper]{article}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage{pstricks,pst-pdf,pst-node,xcolor,pst-circ,pst-func,pst-math,pst-eucl,pstricks-add}
\usepackage{amsmath,amssymb,amscd,ziffer}
\makeatletter\newcommand{\psxpoint}[3][black]{%
\psline[linewidth=.5pt,linecolor=#1]{-}(#2,\pst@xticksizeB)(#2,\pst@xticksizeA)
\rput[t](! #2 \pst@number\pslabelsep \pst@number\pst@xticksizeB add
\pst@number\psyunit div neg ){\color{#1}#3}} \makeatother
\makeatletter\newcommand{\psypoint}[3][black]{%
\psline[linewidth=.5pt,linecolor=#1]{-}(\pst@yticksizeB,#2)(\pst@yticksizeA,#2)
\rput[r](! \pst@number\pslabelsep \pst@number\pst@yticksizeA sub
\pst@number\psxunit div neg #2){\color{#1}#3}}
\makeatother
\pagestyle{empty}

\begin{document}
\psset{linecolor=black, fillcolor=black!20, linewidth=1pt,
dotstyle=*, plotpoints=1000, dotsize=3pt, arrowsize=3pt 2,
arrowinset=0.25, xunit=1cm, yunit=1cm}

\begin{pspicture}(-10,-10)(10,10)

%% Einschluss zwischen den Funktionen ((0.5*x^2)+1) und (-(x^2))+((3/2)*x)+4
\pscustom[fillcolor=red!40]{\gsave%
\psplot[linestyle=solid, linewidth=0.2pt]{-1}{2}{0.5 x dup mul mul 1 add }%
\psplot[linestyle=solid, linewidth=0.2pt]{2}{-1}{x dup mul neg 3 2 div x mul add 4 add }%
\fill[fillstyle=solid, fillcolor=red!40]\grestore}%

\uput{0}[180]{0}(4,-0.7){$x$}%
\uput{0}[0]{0}(0.2,4.8){$y$}%
\psaxes[linestyle=solid, linewidth=0.8pt, showorigin=false,comma,
subticks=0, Dx=1, Dy=1, dx=0pt, dy=0pt, Ox=0, Oy=0]{->}(0,0)(-3,-1)(4,5)%

\rput[bl](2.6,1.5){$g(x) = -x^2+\frac{3x}{2}+4$}
\rput[bl](2.8,3.3){$f(x) = \frac{1}{2}x^2+1$}

\psplot[linestyle=solid, algebraic]{-2.8248}{2.8228}{0.5*x^2+1}%
\psplot[linestyle=solid, algebraic]{-1.6056}{3.1031}{-x^2+(3/2)*x+4}%
\psline[linestyle=dashed](2,3)(2,0)%
\psxpoint{2}{}
\psline[linestyle=dashed](2,3)(0,3)%
\psypoint[black]{3}{}
\psdot[linestyle=dashed, dotstyle=x, dotsize=1pt](2,3)%

\end{pspicture}
\end{document}

xfig:

Vor einiger Zeit habe ich mir einmal als Ferienprojekt ein Plotterskript für xfig erstellt. Momentan ist die Entwicklung daran eingeschlafen, aber ich nutze das Skript noch ab und an. In Abbildung 7.4 ist die Beispielgrafik enthalten.

Abb. 15: Funktion mit xfig gezeichnet

Der Quellcode für mein xfig-Skript:

eisberg2-tex.tex
1 skalierung x=0.01 y=0.15 2 kariert layer=50 abstandx=100,0,0 abstandy=5,0,0 bereich=0,-15,1000,40 3 xachse layer=10 bereich=0,1000,100 skala=normal text="$x$ in d" 4 yachse layer=10 bereich=-15,40,5 skala=normal text="$V$ in $\\m^3 \\* 10^{6}$" 5 plot layer=50 farbe=1 linienart=0 liniendicke=2 bereich=0,1000 grenze=-15,40 6 -0.000001x^3+0.00132x^2-0.464*x+38.4

Diese Datei wird dann mit dem Befehl

plotter.pl datei.ptxt

in eine datei.fig verwandelt. Mit dem Aufruf

fig2dev -L pdftex -p datei.pdf datei.fig datei.pdf
fig2dev -L pdftex_t -p datei.pdf datei.fig datei.tex

wird dann die Datei in eine tex-Datei verwandelt, die in das Dokument mit eingefügt wird. Um in der Beschriftung ganz normale mathematische Formeln nutzen zu können, muss ein Flag in der .Xdefaults eingestellt sein:

Fig.latexfonts: true
Fig.specialtext: true

1: Siehe [gra, 2009]
2: Siehe [gim, 2009]
3: Siehe [xfi, 2009]
4: Siehe [pst, 2009b]
5: Siehe dazu [Voß, 2008a]
6: Siehe [Voß, 2008a]

Letzte Änderung: 26.04.2012: 17:48:27 von X. Rendtel

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