Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
.NET Framework: 837. C# - PLplot 사용 예제 [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 21291
글쓴 사람
정성태 (techsharer at outlook.com)
홈페이지
첨부 파일
(연관된 글이 7개 있습니다.)

C# - PLplot 사용 예제

지난 글에서 설명한,

ML.NET Model Builder - 회귀(Regression), 다중 분류(Multi-class classification) 예제
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11895

Regression_TaxiFarePrediction 예제를 보면,

dotnet/machinelearning-samples
; https://github.com/dotnet/machinelearning-samples/tree/master/samples/csharp/getting-started/Regression_TaxiFarePrediction

PLplot 라이브러리를 사용하는 코드와 출력 사례를 볼 수 있습니다.

plplot_sample_1.png

이참에, ^^ 간단한 사용법을 정리해 보겠습니다.




PLplot 설치를 하고,

Install-Package PLplot

* 설치 후 csproj에 다음의 항목이 추가됩니다.
<PackageReference Include="PLplot" Version="5.13.7" />

간단한 실습으로 예전에 그냥 점(dot)으로만 그려봤던,

그래프 그리기로 알아보는 뉴턴-랩슨(Newton-Raphson's method)법과 제곱근 구하기 - C#
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/10911

2차 방정식의 곡선을 PLplot으로 그려 보면 다음과 같습니다.

static void Main(string[] args)
{
    const int yMin = -30;
    const int yMax = 100;

    const int xMin = -20;
    const int xMax = 20;

    Func<double, double> quad = (x) => x * x - 10;

    double [] xData = PythonUtils.Range(xMin, xMax, 0.1).ToArray();
    double [] yData = (from item in xData
                            select quad(item)).ToArray();

    using (var pl = new PLStream())
    {
        pl.sdev("png");
        pl.sfnam("test.png");

        pl.spal0("cmap0_alternate.pal");

        pl.init();

        pl.env(xMin, xMax, yMin, yMax, AxesScale.Independent, AxisBox.BoxTicksLabelsAxes);
        pl.lab("x", "y = x#u2#d - 10", "Simple PLplot demo of a 2D line plot");

        pl.line(xData, yData);
        pl.gver(out var verText);
    }
}

보는 바와 같이 x 좌표의 값과 그에 대응하는 인덱스에 y 좌표의 값을 담아 pl.line 함수에 전달하기만 하면 됩니다. 그럼, 다음과 같은 이미지를 담은 PNG 파일이 생성됩니다. ^^

plplot_sample_2.png




이번엔 데이터의 분포도를 알 수 있도록 line이 아닌 점으로 표시해 보겠습니다. 데이터는 다음의 책에 있는,

기초 수학으로 이해하는 머신러닝 알고리즘
; https://wikibook.co.kr/math-for-ml/

click.csv 파일을 로드해서 pl.line만 pl.poin으로 바꿔주면,

Dictionary<string, List<double>> data = PythonUtils.Load<double>("click.csv");

List<double> xData = data["x"];
List<double> yData = data["y"];

double xMin = xData.Min() - 10;
double xMax = xData.Max() + 10;

double yMin = yData.Min() - 10;
double yMax = yData.Max() + 10;

string chartFileName = "click.svg";
using (var pl = new PLStream())
{
    pl.sdev("svg");
    pl.sfnam(chartFileName);
    pl.spal0("cmap0_alternate.pal");
    pl.init();

    pl.env(xMin, xMax, yMin, yMax, AxesScale.Independent, AxisBox.BoxTicksLabelsAxes);

    // Set scaling for mail title text 125% size of default
    // pl.schr(0, 1.25);

    // The main title
    pl.lab("X", "Y", "Click");

    //This code is the symbol to paint
    // http://personalpages.to.infn.it/~zaninett/libri/hershey.html
    char code = Symbol.Bullet; // == 17;

    // plot using different colors
    // see http://plplot.sourceforge.net/examples.php?demo=02 for palette indices
    //pl.col0(9); //Light Green
    //pl.col0(4); //Red
    pl.col0(2); //Blue

    pl.poin(xData.ToArray(), yData.ToArray(), code);

    // end page (writes output to disk)
    pl.eop();

    // output version of PLplot
    pl.gver(out var verText);
}

다음과 같은 출력의 svg 파일이 생성됩니다.

plplot_sample_3.png

(첨부 파일은 이 글의 예제 코드를 포함합니다.)

간단하죠? ^^ 좀 더 알고 싶다면 온라인 도움말을 참고할 수 있습니다.

API Reference manual
; https://surban.github.io/PLplotNet/api/PLplot.PLStream.html

그렇긴 해도 역시나 레퍼런스 매뉴얼보다는, 다른 사람들이 작성한 예제 코드와 그것의 출력 결과를 통해 익히는 것이 가장 빠릅니다. ^^




참고로, 예전에 OxyPlot을 소개한 적이 있습니다.

C# Plotting 라이브러리 OxyPlot
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/10973

입맛에 맞는 걸로 쓰시면 되겠죠? ^^ 게다가 아예 언어를 바꾸는 것도 고려해볼만합니다. 예를 들어 이 글의 그래프를 그리는 코드를 R 언어로 바꾸면 다음과 같이 아주 간단하게 표현할 수 있습니다.

x = seq(from=-20, to=20, by=0.1)
y = x * x - 10
plot(x, y, col="gray", type="l") // 숫자 1이 아닌, 소문자 'l'




마지막으로 PLplot 사용 시 오류 발생 상황을 정리해 보겠습니다. "using (var pl = new PLStream())" 코드 수행 시 다음과 같은 예외가 발생한다면?

System.TypeInitializationException
  HResult=0x80131534
  Message=The type initializer for 'PLplot.Native' threw an exception.
  Source=PLplotNet
  StackTrace:
   at PLplot.Native.mkstrm(Int32& p_strm)
   at PLplot.PLStream..ctor() in C:\projects\plplotnet\PLplotNet\PLStream.cs:line 23
   at ConsoleApp1.Program.Main(String[] args) in E:\ConsoleApp1\ConsoleApp1\Program.cs:line 21

Inner Exception 1:
InvalidOperationException: Cannot find support PLplot support files in System.String[].

이게 좀 원인이 복잡합니다. 일반적으로 NuGet 패키지를 PackageReference로 참조하면,

Visual Studio 2017 - NuGet 패키지를 직접 참조하는 PackageReference 지원
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11281

솔루션 파일이 있는 폴더의 /packages 하위 폴더에 라이브러리가 구성되지 않고 "%USERPROFILE%\.nuget\packages\plplot\5.13.7\runtimes\win-x64\native" 폴더에 놓이게 됩니다. 여기서 문제는, native 구성 요소는 nuget cache 폴더에 있는 반면, managed 구성 요소인 "PLplotNet.dll" 파일이 프로젝트의 출력 폴더(/bin/Debug)에 놓인다는 점입니다. 이 때문에 PLplotNet.dll은 현재 디렉터리에서 네이티브 dll을 찾으려 하고 그것이 없어 저런 식으로 오류가 발생하는 것입니다.

따라서 간단하게 문제를 해결하려면 "%USERPROFILE%\.nuget\packages\plplot\5.13.7\runtimes\win-x64\native" 폴더의 모든 파일을 프로젝트의 출력 폴더에 복사해 놓는 것입니다. 단지 그러면 바이너리 폴더의 내용이 너무 많아 귀찮아지므로 privatePath를 이용해,

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<configuration>
    <startup> 
        <supportedRuntime version="v4.0" sku=".NETFramework,Version=v4.7.2" />
    </startup>
    <runtime>
        <assemblyBinding xmlns="urn:schemas-microsoft-com:asm.v1">
            <probing privatePath=".\plplot" />
        </assemblyBinding>
    </runtime>
</configuration>

다음과 같이 선처리를 해주면 됩니다.

using System;
using System.IO;
using System.Reflection;

class PLPlotEnv
{
    const string ManagedDllFileName = @"PLplotNet.dll";
    public static void SetEnv()
    {
        do
        {
            if (File.Exists(@".\plplot\plplot.dll") == true)
            {
                break;
            }

            if (File.Exists(ManagedDllFileName) == false)
            {
                break;
            }

            Version ver = AssemblyName.GetAssemblyName(ManagedDllFileName).Version;
            string versionText = $"{ver.Major}.{ver.Minor}.{ver.Build}";

            string path = Environment.ExpandEnvironmentVariables($@"%USERPROFILE%\.nuget\packages\plplot\{versionText}\runtimes\win-x64\native");
            if (Directory.Exists(path) == false)
            {
                break;
            }

            string targetPath = Path.GetDirectoryName(typeof(PLPlotEnv).Assembly.Location);
            targetPath = Path.Combine(targetPath, "plplot");
            DirectoryCopy(path, targetPath, true);

        } while (false);

        CopyPLplotNetFile();

        // Environment.SetEnvironmentVariable("PLPLOT_LIB", ...);
    }

    private static void CopyPLplotNetFile()
    {
        if (File.Exists(ManagedDllFileName) == false)
        {
            return;
        }

        if (File.Exists($@".\plplot\{ManagedDllFileName}") == false)
        {
            File.Copy(ManagedDllFileName, $@".\plplot\{ManagedDllFileName}");
        }

        File.Delete(ManagedDllFileName);
    }

    // https://learn.microsoft.com/ko-kr/dotnet/standard/io/how-to-copy-directories
    private static void DirectoryCopy(string sourceDirName, string destDirName, bool copySubDirs)
    {
        // Get the subdirectories for the specified directory.
        DirectoryInfo dir = new DirectoryInfo(sourceDirName);

        if (!dir.Exists)
        {
            throw new DirectoryNotFoundException(
                "Source directory does not exist or could not be found: "
                + sourceDirName);
        }

        DirectoryInfo[] dirs = dir.GetDirectories();
        // If the destination directory doesn't exist, create it.
        if (!Directory.Exists(destDirName))
        {
            Directory.CreateDirectory(destDirName);
        }

        // Get the files in the directory and copy them to the new location.
        FileInfo[] files = dir.GetFiles();
        foreach (FileInfo file in files)
        {
            string temppath = Path.Combine(destDirName, file.Name);
            file.CopyTo(temppath, false);
        }

        // If copying subdirectories, copy them and their contents to new location.
        if (copySubDirs)
        {
            foreach (DirectoryInfo subdir in dirs)
            {
                string temppath = Path.Combine(destDirName, subdir.Name);
                DirectoryCopy(subdir.FullName, temppath, copySubDirs);
            }
        }
    }
}

참고로, 이 문제가 .NET Core 프로젝트에서 NuGet 참조를 한 경우에는 발생하지 않습니다. 왜냐하면, .NET Core 프로젝트는 빌드 시 Managed DLL인 PLplotNet.dll을 빌드 출력 폴더(/bin/debug)에 복사하지 않고 nuget cache 폴더로부터 직접 로드하기 때문입니다.

그건 그렇고, 예제에 보면 PLPLOT_LIB 환경 변수가 나오는데,

_putenv_s("PLPLOT_LIB", supPath);

이게 통하지 않습니다. (혹시 이에 대해 아시는 분은 덧글 부탁드립니다.)




또는 다음과 같은 오류가 발생한다면?

System.BadImageFormatException
  HResult=0x8007000B
  Message=An attempt was made to load a program with an incorrect format. (Exception from HRESULT: 0x8007000B)
  Source=PLplotNet
  StackTrace:
   at PLplot.Native.mkstrm(Int32& p_strm)
   at PLplot.PLStream..ctor() in C:\projects\plplotnet\PLplotNet\PLStream.cs:line 23
   at ConsoleApp1.Program.Main(String[] args) in E:\ConsoleApp1\ConsoleApp1\Program.cs:line 22

현재 nuget에 올라온 plplot은 네이티브 바이너리가 win-x64와 linux-x64 밖에 없으므로 x86으로 구동하는 응용 프로그램으로는 로드할 수 없습니다. 따라서 자신의 프로젝트에 "Prefer 32-bit" 옵션이 켜져 있거나 "x86" 대상으로 빌드했다면 저렇게 BadImageFormatException이 발생합니다.

만약 x86이 굳이 필요하다면, plplot을 x86으로 빌드해 사용하면 됩니다. vcpkg가 이미 제공하므로 어렵지 않게 구성할 수 있을 것입니다.

E:\git_clone\vcpkg> vcpkg search plplot
plplot               5.13.0-1         PLplot is a cross-platform software package for creating scientific plots whos...
plplot[wxwidgets]                     plplot wxwidgets module




[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]

[연관 글]






[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 3/9/2024]

Creative Commons License
이 저작물은 크리에이티브 커먼즈 코리아 저작자표시-비영리-변경금지 2.0 대한민국 라이센스에 따라 이용하실 수 있습니다.
by SeongTae Jeong, mailto:techsharer at outlook.com

비밀번호

댓글 작성자
 



2019-05-31 12시17분
C# - PLplot 색상 제어
; http://www.sysnet.pe.kr/2/0/11920
정성태

... 121  122  123  124  125  126  127  128  129  130  131  [132]  133  134  135  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
1756정성태9/23/201427490기타: 48. NVidia 제품의 과다한 디스크 사용 [2]
1755정성태9/22/201434281오류 유형: 241. Unity Web Player를 설치해도 여전히 설치하라는 화면이 나오는 경우 [4]
1754정성태9/22/201424676VC++: 80. 내 컴퓨터에서 C++ AMP 코드가 실행이 될까요? [1]
1753정성태9/22/201420618오류 유형: 240. Lync로 세미나 참여 시 소리만 들리지 않는 경우 [1]
1752정성태9/21/201441071Windows: 100. 윈도우 8 - RDP 연결을 이용해 VNC처럼 사용자 로그온 화면을 공유하는 방법 [5]
1751정성태9/20/201438960.NET Framework: 464. 프로세스 간 통신 시 소켓 필요 없이 간단하게 Pipe를 열어 통신하는 방법 [1]파일 다운로드1
1750정성태9/20/201423834.NET Framework: 463. PInvoke 호출을 이용한 비동기 파일 작업파일 다운로드1
1749정성태9/20/201423734.NET Framework: 462. 커널 객체를 위한 null DACL 생성 방법파일 다운로드1
1748정성태9/19/201425388개발 환경 구성: 238. [Synergy] 여러 컴퓨터에서 키보드, 마우스 공유
1747정성태9/19/201428510오류 유형: 239. psexec 실행 오류 - The system cannot find the file specified.
1746정성태9/18/201426106.NET Framework: 461. .NET EXE 파일을 닷넷 프레임워크 버전에 상관없이 실행할 수 있을까요? - 두 번째 이야기 [6]파일 다운로드1
1745정성태9/17/201423042개발 환경 구성: 237. 리눅스 Integration Services 버전 업그레이드 하는 방법 [1]
1744정성태9/17/201431069.NET Framework: 460. GetTickCount / GetTickCount64와 0x7FFE0000 주솟값 [4]파일 다운로드1
1743정성태9/16/201420985오류 유형: 238. 설치 오류 - Failed to get size of pseudo bundle
1742정성태8/27/201426977개발 환경 구성: 236. Hyper-V에 설치한 리눅스 VM의 VHD 크기 늘리는 방법 [2]
1741정성태8/26/201421337.NET Framework: 459. GetModuleHandleEx로 알아보는 .NET 메서드의 DLL 모듈 관계파일 다운로드1
1740정성태8/25/201432525.NET Framework: 458. 닷넷 GC가 순환 참조를 해제할 수 있을까요? [2]파일 다운로드1
1739정성태8/24/201426569.NET Framework: 457. 교착상태(Dead-lock) 해결 방법 - Lock Leveling [2]파일 다운로드1
1738정성태8/23/201422058.NET Framework: 456. C# - CAS를 이용한 Lock 래퍼 클래스파일 다운로드1
1737정성태8/20/201419768VS.NET IDE: 93. Visual Studio 2013 동기화 문제
1736정성태8/19/201425583VC++: 79. [부연] CAS Lock 알고리즘은 과연 빠른가? [2]파일 다운로드1
1735정성태8/19/201418258.NET Framework: 455. 닷넷 사용자 정의 예외 클래스의 최소 구현 코드 - 두 번째 이야기
1734정성태8/13/201419919오류 유형: 237. Windows Media Player cannot access the file. The file might be in use, you might not have access to the computer where the file is stored, or your proxy settings might not be correct.
1733정성태8/13/201426366.NET Framework: 454. EmptyWorkingSet Win32 API를 사용하는 C# 예제파일 다운로드1
1732정성태8/13/201434482Windows: 99. INetCache 폴더가 다르게 보이는 이유
1731정성태8/11/201427088개발 환경 구성: 235. 점(.)으로 시작하는 파일명을 탐색기에서 만드는 방법
... 121  122  123  124  125  126  127  128  129  130  131  [132]  133  134  135  ...