続・シミュレーション結果をチャートで出力

前回、シミュレーション結果をチャートにして画像ファイルとして出力する方法を見ました。　今回は引き続き、チャート関連の話。

今回はシミュレーション結果自体ではなく、それと比べる他のデータをチャートに付加する方法を見ていきます。　具体的には

x 軸、y 軸に平行な直線（マーカー）の描画
関数指定による曲線の描画
外部データのプロット

を見てきます。　すべて marker ノードによって指定し、label 属性で（凡例などの）名前を設定します。

x 軸、y 軸に平行な直線の描画

まずは x 軸や y 軸に平行な直線。　JFreeChart でマーカーと言われるのはこの直線です。　x 軸、y 軸に平行な直線は、それぞれ y 属性、x 属性を指定します：

import java.awt.Color

new SimulationBuilder().simulation{
    ...
    png(fileName:'marker.png', overwrite:true){
        chart(title:'Time-Temperature Chart', domainLabel:'Time', rangeLabel:'Temperature'){
            point(label:'T', x:'time', y:'T')
            marker(label:'time = 1', x:1d, color:Color.GREEN)
            marker(label:'T = 30', y:30d, color:Color.BLUE)
        }
    }
}

このコードで、marker ノードはそれぞれ「x = 1」、「y = 30」の直線（今の場合は「time = 1」、「T = 30」）を描画します。　色の指定は color 属性に java.awt.Color オブジェクトを設定しています。　AWT なら paint 属性の方がいいのかも知れませんが、それは今後の課題にってことで。　チャートを描画すると下図のようになります：

関数指定による曲線の描画

次は関数の指定。　JFreeChart では関数の描画は Function2D インターフェースを使用しますが（こちらを参考のこと）、Groops では Groovy のクロージャを使うのが自然でしょう：

new SimulationBuilder().simulation{
    ...
    png(fileName:'function.png', overwrite:true){
        chart(title:'Time-Temperature Chart', domainLabel:'Time', rangeLabel:'Temperature'){
            point(label:'Simulation', x:'time', y:'T')
            marker(label:'Exact Solution', 
                       function:{ double t -> 17d - (17d - 82.3d)*Math.exp(-t) },
                       samples:1000)
        }
    }
}

function 属性に、関数に対応するクロージャを渡しています。　また、サンプリングの個数を samples 属性によって指定しています。　samples 属性がなければデフォルト値が使われます（今のところ1000）。　チャートを描画するとこんな感じ：

外部データのプロット

最後は、実験データなどの外部データをプロットする方法。　シミュレーションを実行するフォルダ上に以下のような data.csv ファイル（comma-separated value, コンマで区切られたデータ）があるとしましょう：

# data.csv
0,0.0,82.3
1,0.1,64.6037
2,0.2,45.109508813
3,0.30000000000000004,59.84333
4,0.4,75.77
5,0.5,42.298557931699996
6,0.6,48.23278757
7,0.7,51.7030973
8,0.7999999999999999,69.893
9,0.8999999999999999,55.558997000000005
10,0.9999999999999999,39.768702138529996

このとき、以下のように fileName 属性によってファイル名を指定すれば、データを点としてプロットできます：

new SimulationBuilder().simulation{
    ...
    png(fileName:'file.png', overwrite:true){
        chart(title:'Time-Temperature Chart'){
            point(label:'Simulation', x:'time', y:'T')
            marker(label:'Experiment Data', fileName:'data.csv', x:1, y:2)
        }
    }
}