\section{Utilisation de Gnuplot}
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\subsection{Mécanisme d'interaction entre \TIKZ\ et \tkzname{Gnuplot}}

\TEX\  est un système logiciel de composition de documents ( text processing programm ). Il permet bien sûr de calculer, mais avec des moyens limités. \TIKZ\ est ainsi limité par \TEX\ pour effectuer des calculs. Pour rappel ±16383.99999 pt est l'intervalle dans lequel \TEX\ stocke ses valeurs. Sachant que 1 cm est égal à 28.45274 pt, on s'aperçoit que \TEX\ ne  peut traiter que des dimensions inférieures à 5,75 mètres environ.
Bien sûr, cela paraît suffisant, mais malheureusement, pendant un enchaînement de calculs, il est assez facile de dépasser ces limites.

\bigskip 
 \tkzActivOff  
  \newcommand{\drawpage}[4]{%
  \begin{scope}[xshift=#1, yshift=#2,font=\footnotesize]
    \filldraw[fill=white!75!#4,draw=#4, very thin]%
   (0,0) -- (4.2,0) -- (4.2,4.85) --(3.21,5.84)-- (0,5.84) -- cycle;
   \fill[fill=#4,shade,top color=#4,bottom color=#4!40]%
       (3.21,5.84) -- ++(0,-0.99) -- ++(0.99,0) -- cycle;
    \path (2.1,2.97) node{#3};
  \end{scope}
}

\begin{center}
\begin{tikzpicture}[>=triangle 45,scale=.75]
\drawpage{0cm}{0cm}{\texttt\blue\begin{minipage}{2cm}
sample.tex

with

\tkzcname{draw plot[id=fct] function{---.};}
\end{minipage}}{blue}
\drawpage{12cm}{0cm}{\texttt \red sample.fct.gnuplot}{red}
\drawpage{12cm}{-14cm}{\texttt\red sample.fct.table}{red}
\drawpage{0cm}{-14cm}{\texttt\blue\begin{minipage}{2cm}
sample.pdf 

\bigskip 
\shorthandoff{:}
 \begin{tikzpicture}[domain=-1.5:.8]
  \draw plot[id=f1,samples=200] function{x*x}; 
 \end{tikzpicture}
\end{minipage}}{blue} 

\path (8.05,2.9) node(A) 
     [diamond,%
      draw,color   = black,
      fill         = red!60,%
      text         = black,%
      minimum size = 3 cm,%
      font         = \normalsize] 
     {{\texttt \tikzname-\TEX}};  
  \path (14.1,-4.08) node(B) 
     [diamond,%
      draw,color=black,fill=green!60,%
      text = black,%
      minimum size = 3 cm,%
      font         = \normalsize] 
     {{\texttt gnuplot}};
  \path (8.05,-11.1) node(C) 
     [diamond,%
      draw,color   = black,
      fill         = red!60,%
      text         = black,%
      minimum size = 3 cm,%
      font         = \normalsize] 
     {{\texttt \tikzname-\TEX}};   
  \draw[->] (4.2,2.9) -- (A.west);
  \draw[->] (A.east) -- (12,2.9);
  \draw[->] (14.1,0) -- (B.north); 
  \draw[->] (B.south) -- (14.1,-8.18);
  \draw[->] (12 ,-11.1)--(C.east);
  \draw[->] (C.west)--(4.2,-11.1); 
  \draw[->,magenta] (4.2,2.9) to [ out =-80,in=260] node[below,pos=.5]{étape 1} (12,2.9);
  \draw[->,magenta] (14.1,0) to [ out =200,in=160] node[left,pos=.5]{étape 2} (14.1,-8.18);   
  \draw[->,magenta] (12 ,-11.1) to [ out =110,in=70] node[above,pos=.5]{étape 3} (4.2,-11.1); 
  \end{tikzpicture}
\end{center}

\newpage 

Pour tracer des courbes en 2D en contournant ces problèmes, un moyen simple offert par \TIKZ, est d'utiliser \tkzname{gnuplot}. 

 \tkzname{tkz-fct.sty}  s'appuie sur le programme \tkzname{gnuplot} et le package  \tkzname{fp.sty}. Le premier est utilisé pour obtenir une liste de points, et le second pour évaluer ponctuellement des valeurs.
 
 Vous devez donc installer \tkzname{Gnuplot},  son installation dépend de votre système, puis  il faudra que votre distribution trouve \tkzname{Gnuplot}, et que  \TeX\  autorise \tkzname{Gnuplot} à écrire un fichier.

\begin{itemize}
\item \textcolor{red}{\textbf{Étape 1}}

On part du fichier \tkzname{sample.tex} suivant :

\medskip    
\begin{tkzltxexample}[]  
\documentclass{article}
\usepackage{tikz}
\begin{document}
\begin{tikzpicture}
\draw plot[id=f1,samples=200,domain=-2:2] function{x*x};
\end{tikzpicture}
\end{document}
\end{tkzltxexample} 
 \tkzActivOn

La compilation de ce fichier créé avec \TIKZ, produit un fichier nommé    \tkzname{sample.f1.gnuplot}. Le nom du fichier est obtenu à partir de \tkzcname{jobname} et de l'option \tkzname{id}. Ainsi un même fichier peut créer plusieurs fichiers distincts. C'est un fichier texte ordinaire, affecté de l'extension \tkzname{gnuplot}. Il contient un préambule indiquant à \tkzname{gnuplot} qu'il doit créer une table contenant les coordonnées d'un certain nombre de points obtenu par la fonction définie par $x\longrightarrow x^2$. Ce nombre de points est défini par l'option \tkzname{samples}. Cette étape ne présente aucune difficulté particulière. Le fichier obtenu peut être traité manuellement avec \tkzname{gnuplot}.  Le résultat est le fichier suivant : 

\begin{tkzltxexample}[]  
set table; set output "sample.f1.table"; set format "%.5f"
set samples 200; plot [x=-2:2] x*x  
\end{tkzltxexample} 

Une table sera créée et enregistrée dans un fichier texte nommé "sample.f1.table". Les nombres seront formatés pour ne contenir que 5 décimales.
La table contiendra 201 couples de coordonnées. 
 
\item  \textcolor{red}{\textbf{Étape 2}} 

Elle est la plus délicate car  le fichier \tkzname{sample.f1.gnuplot} doit être ouvert par \tkzname{gnuplot}. Cela implique d'une part, que   \TEX\  autorise l'ouverture\footnote{c'est ici que l'on parle des options \tkzname{--shell-escape} et \tkzname{--enable-write18}}
   du  fichier \tkzname{sample.f1.gnuplot} par \tkzname{gnuplot} et d'autre part, que   \TEX\ puisse trouver \tkzname{gnuplot}\footnote{c'est ici que l'on parle de \tkzname{PATH}}. 

Si \tkzname{gnuplot} trouve \tkzname{sample.f1.gnuplot} alors il produit un fichier texte \tkzname{sample.f1.table} si l'expression de la fonction est correcte.

 \item \textcolor{red}{\textbf{Étape 3}} 
 
 Le fichier \tkzname{sample.f1.table} obtenu à l'étape précédente est utilisé par \TIKZ\ pour tracer la courbe.
 
\medskip\hspace{1cm}    
\begin{tkzltxexample}[]   
# Curve 0 of 1, 201 points
# Curve title: "x*x"
# x y type
-2.00000 4.00000  i
-1.98000 3.92040  i
-1.96000 3.84160  i
---.
1.98000 3.92040  i
2.00000 4.00000  i 
\end{tkzltxexample} 
\end{itemize}

\begin{enumerate}

\item  Il faut remarquer qu'au cours d'une seconde compilation, si le fichier  \tkzname{sample.f1.gnuplot} ne change pas, alors \tkzname{gnuplot} n'est pas lancé et le fichier présent \tkzname{sample.f1.table} est utilisé.

\item On peut aussi remarquer  que si vous êtes paranoïaque et que vous n'autorisez pas le lancement de gnuplot, alors une première compilation permettra de créer le fichier \tkzname{sample.f1.table}, ensuite manuellement, vous pourrez lancer gnuplot  et obtenir le fichier \tkzname{sample.f1.table}.

\item Il est aussi possible de créer manuellement ou encore avec un quelconque programme, un fichier data.table que \TIKZ\ pourra lire avec

\begin{tkzltxexample}[]
  \draw plot[smooth] file {data.table};  
\end{tkzltxexample}
\end{enumerate}

\subsection{Installation de \tkzname{Gnuplot}} 

Gnuplot est proposé avec la plupart des distributions Linux, et existe pour OS X ainsi que pour Windows. 

\begin{enumerate}
  \item \tkzname{Ubuntu}\NameSys{Linux Ubuntu} ou un autre système Linux: on l'installe en suivant la procédure classique d'installation d'un nouveau paquetage. 
  \item \tkzname{Windows}\NameSys{Windows XP}  Les utilisateurs de Windows doivent se méfier, après avoir téléchargé la bonne version et installé \tkzname{gnuplot} alors il faudra  renommé wgnuplot en gnuplot. Ensuite il faudra modifier le \tkzname{path}. Si le chemin du programme est \shorthandoff{:}\tkzname{C:\textbackslash gnuplot} alors il faudra ajouter   \tkzname{{C:}\textbackslash gnuplot\textbackslash bin\textbackslash}\shorthandon{:}  aux variables environnement (Aller à "Poste de Travail" puis faire "propriétés", dans l'onglet "Avancé", cliquer sur "Variables d'environnement". ). 
Ensuite pour compiler sous latex, il faudra ajouter au script de compilation l'option  \tkzname{--enable-write18 }. 
  \item  \tkzname{OS X}\NameSys{OS X}  C'est le système  qui pose le plus  de problème, car il faut compiler les sources. 
\end{enumerate}

\subsection{ Test de l'installation de tkz-base}
Enregister le code suivant dans un fichier avec le nom test.tex, puis compiler avec pdflatex ou bien lualatex. Vous devez obtenir cela :
   

\begin{tkzltxexample}[]
\documentclass{scrartcl}
\usepackage{tkz-fct}
\begin{document}
  \begin{tikzpicture}
      \tkzInit[xmin=-5,xmax=5,ymax=2]
      \tkzGrid
      \tkzAxeXY
  \end{tikzpicture}
\end{document}    
\end{tkzltxexample}

  \begin{tikzpicture}
      \tkzInit[xmin=-5,xmax=5,ymax=2]  
      \tkzGrid
      \tkzAxeXY
   \end{tikzpicture} 



\subsection{ Test de l'installation de tkz-fct}
Il suffit d'ajouter une ligne pour tracer la représentation graphique d'une fonction.

\begin{tkzltxexample}[]
\documentclass{scrartcl}
\usepackage[usenames,dvipsnames]{xcolor}
 \usepackage{tkz-fct}
  \begin{document}
    \begin{tikzpicture}[scale=1.25]
      \tkzInit[xmin=-5,xmax=5,ymax=2]
      \tkzGrid
      \tkzAxeXY
      \tkzFct[color=red]{2*x**2/(x**2+1)}
     \end{tikzpicture}
 \end{document}
\end{tkzltxexample}

\begin{tkzexample}[] 
\begin{tikzpicture}[scale=1.25]
    \tkzInit[xmin=-5,xmax=5,ymax=2]
    \tkzGrid
    \tkzAxeXY
    \tkzFct[color=red]{2*x**2/(x**2+1)}
 \end{tikzpicture}     
\end{tkzexample} 
\endinput