Por José Manuel Alcaraz Pelegrina.
Febrero de 2001.
En muchas ocasiones, sobre todo los estudiantes de ciencias y de ingenieria, necesitamos realizar gráficos de algún tipo y los programas que vienen con los paquetes ofimáticos no tienen las características que necesitamos o no nos permiten obtener los resultados que deseamos. Hay que recurrir entonces a programas específicos para la realización de gráficos que nos permiten realizar prácticamente cualquier tipo de gráficos con una calidad excelente. En entornos Windows existen algunos programas de este tipo, siendo uno de los mejores el Origin de Microcal. Los usuarios de Linux estamos de enhorabuena, porque en este caso tenemos algunos programas que no tienen nada que envidiar a los programas para Windows (todo lo contrario, creo yo). No hay más que pensar que UNIX y Linux se han popularizado en los centros universitarios, lugar donde este tipo de programas son muy necesarios. En este artículo, vamos a describir como utilizar uno de estos programas para realizar gráficos del tipo XY, muy utilizados en carreras ciéntificas y técnicas. Este programa no es otro que GRACE, uno de los mejores programas para la realización de gráficos que hay en la actualidad y que, además, está disponible bajo licencia GPL, es decir, que lo podemos utilizar libremente. Aunque este programa tienen muchas funciones, nos vamos a centrar sólo en lo que hemos mencionado anteriormente y remitimos al lector a la documentación que trae el programa (en inglés, con lo cúal repasamos nuestros conocimientos de idiomas) para realizar tareas más complejas u otro tipo de gráficos.
Grace es una herramienta del tipo WYSIWYG para representar datos ciéntificos en gráficos bidimensionales, tal como se indica en la guía de usuario. Además de para Linux, existen versiones para otros sistemas operativos, incluyendo una versión para Windows.
El programa originalmente se conocía como Xmgr y fue desarrollado por Paul J. Turner. A partir de la versión 4.00, un equipo de voluntarios coordinados por Evgeny Stambulchik paso a encargarse del mantenimiento del programa y comenzó a distribuirse bajo licencia GPL, pasando a la denominación actual de Grace.
Para obtener el programa, podemos irnos a la página web del mismo y bajarnoslo de allí. La página web de Grace es: http://plasma-gate.weizmann.ac.il/Grace. Desde allí nos podemos bajar la última versión del programa para instalarla. Podemos optar entre bajarnos los fuentes y compilarlos nosotros o bajarnos los programas ya compilados, según las librerias que tenga nuestra distribución Linux. Grace funciona con Motif (o su clón Lesstif), por lo que, o bien, hemos de tenerlas instaladas o bajarnos los programas compilados con estas librerias. Estos últimos funcionan más lentamente, pero son la forma más cómoda de instalar el programa.
Para los detalles de la instalación, nos remitimos a la documentación que hay en la página web y a la que viene incluida con el programa. Si no queremos complicarnos demasiado, lo mejor es bajarse los paquetes rpm, que nos facilitan enormemente el proceso.
Una vez instalado el programa, podemos empezar a trabajar con él. Junto con el programa vienen varios ficheros de documentación. Cabe destacar la Guía de usuario y el Tutorial, junto con algunos ficheros de ejemplo para que veamos lo que Grace es capaz de hacer. Nosotros vamos a explicar ahora como realizar un sencillo gráfico del tipo XY, muy usado por los estudiantes de carreras ciéntificas y técnicas.
Para comenzar, ejecutamos el programa, bien escribiendo la ruta en la que se encuentra el ejecutable desde un terminal (normalmente /usr/lib/X11/grace/bin/xmgrace) o desde algún icono que hayamos creado en nuestro escritorio. Hecho esto nos debe aparecer una pantalla similar a la que mostramos en la imagen siguiente:
Esta imagen nos muestra la ventana que nos aparece cuando ejecutamos el programa. Antes de continuar, nos gustaria indicar que, en algunos casos, las ventanas que aparecen, no ajustan bien su tamaño con el de la pantalla, saliéndose algunas partes de la pantalla. Las pruebas del programa, las hemos realizado con un monitor de 14”, y el problema se soluciona redimensionando, manualmente, el tamaño de las ventanas para que quepan en nuestra pantalla. Dicho esto, vamos a ver que nos aparece en esa primera ventana. Tenemos el menú donde están los diferentes comandos del programa. El tutorial que acompaña al programa, explica las diferentes opciones del menú con detalle y remitimos al lector a ese tutorial si desea conocer todas las opciones de los diferentes menús.
Veamos como crear el gráfico que deseamos. Para ello, lo primero que hemos de hacer es introducir los datos que deseamos representar. Grace permite hacer esto de varias formas: utilizando un fichero dónde estén los datos escritos con un determinado formato, usar una fórmula mátemática y, la que vamos a ver aquí, introducir los datos en una hoja de cálculo que trae el programa. Para hacer esto último, hemos de irnos al menú Edit y escoger opción Data sets. Nos aparecerá una ventana como la siguiente:
Esta ventana nos permite modificar los diferentes conjuntos de datos que deseemos representar. Como no tenemos ninguno, lo primero que debemos hacer es crear uno. Para ello, nos vamos al menú Edit y escogemos la opción Create New y dentro de esta In spreadsheet. Aparecerá entonces una ventana como la siguiente:
Por defecto, la tabla para introducir los datos supone que el gráfico va a ser del tipo XY sin barras de error ni nada más. Para añadir barras de error, hemos de cerrar esta ventana y en la anterior, marcar el conjunto de datos que hemos creado y luego escoger el tipo de gráfico que deseamos de la lista que tiene el programa. En nuestro caso, vamos a escoger el tipo XYDXDY, o sea, un gráfico XY con barras de error en las dos coordenadas. También hemos de indicar cuántos datos vamos a introducir. Hecho esto, escogemos en el menú la opción Edit y dentro de éste Data Set. Volvemos a ver la ventana con la tabla para introducir los datos, pero ahora apareceran cuatro columnas en lugar de dos. Introducimos los datos y pulsamos el botón Accept para que acepte los cambios y cierre la ventana. Pulsamos otra vez Accept sobre la ventana con los Data sets y ya tenemos el gráfico preparado.
Bueno, en realidad, no está del todo preparado, puesto que no aparecerá casi nada en la ventana del gráfico. Para visualizar correctamente el gráfico, hemos de ajustar los ejes, indicándole la escala. Para ello, nos vamos al menú Plot y escogemos la opción Axis properties. Nos aparecerá una ventana como la siguiente:
En esta ventana hemos de escoger el intervalo que queremos que se muestre de cada uno de los ejes, las divisiones que queremos que aparezcan en el eje, la leyenda que debe acompañar al eje, etc. Cada vez que hayamos ajustado los valores de un eje, pulsamos sobre el botón Apply y pasamos al siguiente eje. Hecho esto, nos aparecerán representados en la pantalla los datos que introducimos anteriormente.
Seguramente, no aparecerán círculos para representar los puntos, sino que estarán unidos por una línea. Podemos cambiar el aspecto de los puntos desde el menú Plot y la opción Set Appearance. Esta opción abre una ventana como la que mostramos a continuación:
En esta ventana podemos escoger las propiedades de los símbolos usados para representar los puntos y algunas propiedades de estos símbolos, como pueden ser el tamaño y el color. También podemos poner el texto que debe aparecer en la leyenda acompañando a cada símbolo. Todo esto desde la ficha Main. En la ficha Symbols, podemos elegir el patrón de relleno del símbolo. Una vez escogido y configurado el símbolo a nuestro gusto pulsamos sobre el botón Accept para ver como ha quedado nuestro gráfico. Con esto tendremos el gráfico hecho y con un aspecto bastante bueno. Pero aún lo podemos mejorar para incluirlo en nuestros trabajos. Podemos, por ejemplo, ponerle un título. Para ello nos vamos otra vez al menú Plot y escogemos la opción Graph Appearance. Aparecerá una ventana como está que sigue a continuación:
En esta ventana podemos escribir un título y un subtítulo para nuestro gráfico, indicar en qué posición debe aparecer o si queremos que se muestre o no la leyenda, entre otras cosas. Podemos, de esta forma, darle un aspecto bastante bueno a nuestro gráfico y hacer que no tenga que envidiarle nada a los que aparecen en los libros de texto.
Muchas veces, con este tipo de gráficos suele ser común realizar ajustes por mínimos cuadrados a un determinado tipo de curva: una recta, una parábola, etc. Grace nos permite realizar estos ajustes de forma sencilla. Basta con irnos al menú Data, escoger la opción Transformations y dentro de esta Regression. Nos aparece entonces la siguiente ventana:
En ella sólo hemos de escoger el tipo de ajuste de los que vienen en la lista y pulsar el botón Accept. Se abrirá entonces otra ventana en la que se nos mostrarán los resultados del ajuste. A su vez, en el gráfico aparecerá representada la curva de mejor ajuste.
Si deseamos incluir algún comentario en nuestro gráfico o dibujar alguna línea, podemos hacerlo desde el menú Window en la opción Drawing Objects. Esta opción nos abre la ventana siguiente:
En esta ventana tenemos varios elementos para incluirlos en nuestro gráfico: Texto, Líneas, Cuadros, Elipses, ... Basta con pulsar el botón correspondiente y pinchar con el ratón en la posición del gráfico dónde queremos situar el elemento.
Para finalizar vamos a ver como guardar nuestro trabajo. Esto es algo tan simple como irnos al menú File y escoger alguna de las opciones para guardar: Save o Save as. El fichero dónde se almacena la información es un fichero de texto ASCII, que podemos editar con cualquier editor de texto. Esto puede sernos útil si hemos de hacer varios gráficos con los mismos datos o con datos similares, basta con editar estos datos en el fichero y al abrirlo desde Grace tenemos el nuevo gráfico preparado.
Si lo que deseamos es imprimir el gráfico o guardarlo para incluirlo en nuestros trabajos, hemos de decir que Grace permite imprimir el gráfico en una impresora o guardarlo en un fichero. Grace soporta varios formatos de ficheros de imágenes, por lo que podemos guardar nuestro gráfico como una imagén JPG o Postscript. Algo muy útil para incluirlas en trabajos que realicemos usando Tex/Latex o un procesador de textos del tipo de Word o de StarWriter. Para conseguir esto, hemos de irnos al menú File y escoger la opción Device Setup. Se abrirá una ventana en la que podemos escoger si deseamos imprimir el gráfico o guardarlo en un fichero y, en este último caso, el tipo de formato que deseamos de los que vienen en la lista. Hecho esto, basta con irnos otra vez al menú File y escoger la opción Print.
Bueno, espero que con estas indicaciones podais comenzar a trabajar con Grace y llegueís a utilizarlo con frecuencia. Para los que querais profundizar un poco más, el tutorial y la Guía de usuario que vienen con el programa os permitiran conocer el programa a fondo. Y, como siempre, la mejor forma de aprender a usar el programa y descubrir de todo lo que es capaz es utilizarlo e ir probando las diferentes opciones que aparecen en los menús.
Un saludo,
José Manuel Alcaraz Pelegrina.
© José Manuel Alcaraz Pelegrina. 2001