Ubuntu下Fortran图形库如何使用

Ubuntu下Fortran图形库使用指南

一、常见方案与适用场景

• 2D科学绘图：优先选用PLplot（原生Fortran接口）、PGPLOT（经典、偏学术）、或与GNUplot配合输出数据文件再绘图。
• 桌面GUI应用：选择带Fortran绑定的GTK+ 3、FLTK、IUP、wxWidgets。
• 3D可视化：使用OpenGL（通过Fortran绑定或C/C++包装器），或采用Ogre等引擎（需包装层）。
• 快速可视化与联动：Fortran生成数据，交由Python/Matplotlib绘图。
  上述方案在Ubuntu均有成熟安装与使用路径，适合从科研绘图到桌面应用的不同需求。

二、快速上手示例

• 示例1 使用PLplot绘制2D曲线（原生Fortran接口）

  1. 安装库与编译器
     sudo apt update
     sudo apt install gfortran libplplot-dev
  2. 编译与运行（pkg-config负责头文件与库路径）
     gfortran -o plot plot.f90 -lplplot pkg-config --cflags --libs plplotd
  3. 最小示例（plot.f90）
     program plot_example
     use plplot
     implicit none
     integer :: i
     real :: x(100), y(100)
     call plinit()
     do i = 1, 100
     x(i) = 0.1*i
     y(i) = sin(x(i))
     end do
     call plline(x, y)
     call plend()
     end program plot_example
     说明：PLplot提供Fortran模块，适合科研绘图与高质量输出。

• 示例2 使用GTK+ 3创建简单窗口（Fortran调用C库）

  1. 安装依赖
     sudo apt install gfortran libgtk-3-dev
  2. 编译与链接（pkg-config获取GTK编译/链接参数）
     gfortran -o hello_gtk hello_gtk.f90 pkg-config --cflags --libs gtk+-3.0
  3. 最小示例（hello_gtk.f90，需bindings或ISO_C_BINDING封装；此处为示意）
     program hello_gtk
     use iso_c_binding
     implicit none
     ! 实际调用gtk_init等需通过C/Fortran接口或现有绑定
     print *, “GTK+ 3 窗口示例（需接口/绑定实现）”
     end program hello_gtk
     说明：GTK+为跨平台GUI工具包，Fortran可通过绑定或C接口调用；编译时务必加入pkg-config参数。

三、安装与环境配置要点

• 基础工具与编译器：安装gfortran与构建工具（如make/cmake）。
• X11依赖：许多图形库（如PGPLOT）需要X11开发库，Ubuntu可安装xorg-dev。
• 环境变量：部分库（如PGPLOT）需要设置环境变量（例如设备配置与库路径）后才能正常出图。
• 链接参数：使用pkg-config可自动获得编译与链接标志，例如pkg-config --cflags --libs plplotd或gtk+-3.0。
  这些步骤能显著降低库路径、头文件与驱动配置的出错概率。

四、方法对比与选型建议