Rust・Gnuplot・ffmpeg での数値計算: 波動方程式とその可視化

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引き続き, Rust の勉強を兼ねて数値計算コードをゴリゴリ書き,
可視化している.

注：Rust で Gnuplot ワンライナーがかけるようになり、当面の問題は解決した。

1 動画・コード・ドキュメントへのリンク
2 議題: 可視化
3 追記: Rust 内での Gnuplot 直接実行
- 3.1 共有:

動画・コード・ドキュメントへのリンク

動画は次のリンクから見られる.

ドキュメントとコードは GitHub に置いてある.

波動方程式のコード集

議題: 可視化

ここで議論 (質問・相談) したいのは可視化だ.
結論からいうと, RustGnuplot の 3 次元プロットを使いたい.
Axes3D というのはあるのだが,
いろいろ試してみて,
これで splot tmp.dat u 1:2:3 with lines を実現できなかった.
私の実装能力の問題ならいいのだが, とにかくどうしたらいいかわからない.
直接 Gnuplot のコマンドを叩きたいのだが,
それは RustGnuplot では対応していないように見える:
これも私がドキュメントを拾えていないだけならいいのだが,
やはりどうしたらいいかはわからない.
Command::new() から直接 Gnuplot ワンライナーで実行しようと思ったものの,
これはこれでうまくいかない.
どうすればいいか, というのが問題だ.

少なくとも matplotlib で mp4 化するのは 1 次元のデータ量でさえ遅かったので,
絶対にやりたくない.
それもあって Gnuplot を導入した経緯がある.
png 化するくらいならどうか, と思って試してみたが,
これも matplotlib 力が低いせいか,
意図通りのプロットが出ない.

そこで諦めて, Python で csv から png を作る gp ファイルを作り,
それを Python スクリプト内のコマンド実行で png 化し,
それをさらに Python スクリプト内の ffmpeg コマンド実行で mp4 化した.

ffmpeg を Rust 内でコマンド実行するのはできているから,
RustGnuplot のように Rust 内で Gnuplot を実行したい.
ソースコードを読み, コード量は少ないが,
いまの私が理解できるレベルの Rust コードではなく,
機能追加などは夢のまた夢だった.
とても厳しい気持ちになっている.

できる限り Rust 内で関係させたいし,
Gnuplot のラッパーがほしい.
夢は果てない.

追記: Rust 内での Gnuplot 直接実行

Gnuplot のワンライナーを実行する形で実装できた.
コードの詳細については次のリンク先のファイルを見てほしい.

GitHub へのリンク

具体的には次のようなコードで Rust 内で Gnuplot が直接実行できるようになった.

use std::process::Command;
fn write_png(cnf: &Config, cdata: &CalcData) -> Result<(), Box<dyn error::Error>> {
    let csv_name: String = format!("{}/{:08}.csv", &cnf.dir_name, &cdata.output_num);
    let png_name: String = format!("{}/img.{:08}.png", &cnf.dir_name, &cdata.output_num);
    Command::new("gnuplot")
        .arg("-e")
        .arg(r#"set terminal png;"#)
        .arg("-e")
        .arg(r#"set datafile separator ",""#)
        .arg("-e")
        .arg(r#"set ticslevel 0;"#)
        .arg("-e")
        .arg(r#"set dgrid3d 100,100;"#)
        .arg("-e")
        .arg(format!(
            r#"set zrange [{}:{}]"#,
            &cnf.graph_ulim_min, &cnf.graph_ulim_max
        ))
        .arg("-e")
        .arg(format!(r#"set output "{}""#, &png_name))
        .arg("-e")
        .arg(format!(r#"splot "{}" u 1:2:3 with lines;"#, &csv_name))
        .output()
        .expect("failed to start `gnuplot`");
    Ok(())
}

冗長だが, Gnuplot のスクリプトをワンライナーで実行する形になっている.
Gnuplot は詳しくないので Gnuplot を書ける前提なのが厳しいが仕方ない.