如何在論文中畫出漂亮的插圖?

問題描述:經常看到別人論文中畫出各種絢爛的插圖,我想知道這些圖都是用一些什麼樣的軟體畫出來的。比如下面給出的幾張,好吧,我承認有的並不那麼絢爛,但用什麼樣的軟體比較合適呢?具體答案可以拓展到更為廣遠的作圖領域。
, , , ,
李憶非:

先放一張今年剛中的某雜志的cover image

題主是問插圖,那可以是示意圖,可以是矢量圖,可以是帶有橫縱坐標的數據圖,也可以是三維渲染圖。這些圖我在博士期間發表的論文中都用到過。下面按照使用的軟體具體討論。

1. Origin
對於不是數學和計算機的領域來說,學術論文里可能並不會太多用到題主發出的那種多維度的圖。
前面高票答案給出的圖和題主的情況可能比較接近,大多需要編程來畫出復雜的多維圖。對於我這行業來說x-y兩個維度來表達足以把問題說清楚了。
這種情況下太多軟體可以用,但對於科學繪圖來說Origin確實是個不錯的選擇。

可以把幾個y疊加起來對應一個x


可以多圖層,這樣左右兩邊可以用不同的y坐標系,因為每個圖層有自己的y-x

可以做分峰分析

可以對自己的曲線圖做擬合(fitting)
2. Matlab
雖然這個接觸非常早,但是進入研究領域以後就很少用了,因為Origin+PPT+PS可以解決我的大部分在物理,化學和材料科學上的畫圖需求。
但是平時上課會接觸數學和統計,偶爾完成作業還是會用到它。

3. Mathematica
和Matlab一樣,這個軟體對我來說也主要是用來完成作業。


盜用網上幾張圖

4. R
R是處理統計學的工具,近年來在學界工業界使用頻率愈發高漲。在概率與統計學上的畫圖中R應該是非常專業的。
下面幾張圖來自於: Wiley: Data Mining and Business Analytics with R

4. Powerpoint
ppt依然是我用的最多的畫圖軟體,很方便,又不佔空間。
這里先廢話一些抖抖和科技論文插圖無關的但是和ppt有關的東西。我們其實可以用ppt做很多事情。
案例1:畫摺紙
先畫兩個矩形,不同顏色。

然後右鍵編輯頂點即可把矩形變梯形。

最後再鏡面對稱就做出摺紙效果了。

案例2:畫綵帶

PPT畫鋸齒形。依靠Shapes-Lines裡面的free模式。

畫完這個平面鋸齒,使用3D Format + 3D Rotation

把深度拉起來(比如30),然後contour,並把裡面顏色設置好,

然後在3D
Rotation中給個旋轉角度就可以看到效果了。

這里我畫了三個這樣的波浪,並給不同的顏色,以達到綵帶的效果。

對三個綵帶align一下,水準和豎直各align一下。

再調節ground高度,比如這里我用0,-30,-60。這樣三個綵帶就可以均勻分布,形成一種彩虹的感覺。

案例3:扁平盤

畫出一大一小兩個圓盤,用相反的漸變色調填充。然後再組合就好了。

但是很顯然,邊緣太突兀了。

用PPT的縱向功能會更方便和強大。

這個繼續下去就可以得到如下風格圖。這里和這個叫PPT設計的網站學到了不少東西。

總之,用好ppt,也會很好很強大。

5. Photoshop

我常用Photoshop去背景,這樣平時在谷歌或者文檔中看到的一些好圖片就可以搜刮下來放到自己的論文插圖或封面中備用。
當然,PS提供的功能豐富的圖層,路徑,蒙版,筆刷都可以拿來設計論文中的「概念示意圖」,「TOC」,甚至cover image

因為自己的科研和液體相關,所以很多示意圖就需要表達出這樣的概念,然後我就特別喜歡用PS畫些不同風格的水泡,兼容性可是超好,大部分圖都可以用上。
上面這個方法是,先是用圓形選區畫圓–>背景填充黑色,選區填充白色–>選區縮小–>羽化–>delete 就會得到中間那樣的具有漸進效果的具有反光效果的球體。

可以多次羽化,得到最右的超薄的白色邊緣效果。

最後用柔性畫筆畫出球體中間反光的白色。

當然我這個也是隨便畫畫比較粗糙。水泡的畫法有很多種,有的很精細,幾乎和真實世界的一樣了。

下面想介紹一下PS的3D畫圖功能。

可以先畫一個平面圖,然後用3D凸出功能變成3D圖形。

凸出方式有很多,比如這里我弄成長方體。

可以改變視角,打光,變形,更改地板和背景。

這里可以看到有很多功能:環境,場景—當前視圖,圖層,無限光,相機

可以更改立方體的側面圖案,也就是材質,比如這里載入的是一個棋盤。

然後我就用3D功能模擬了電極片,再結合2D功能,畫出下面這貨。

論文發表在這里:

Mixed-phase mullite electrocatalyst for pH-neutral oxygen reduction in magnesium-air batteries

具體想了解3D功能可以看這里,Adobe公司的官網教學視訊

https://helpx.adobe.com/photoshop/how-to/create-3d-models.html

當然,和3dsMax和Maya等老牌3D繪圖軟體相比PS還太嫩。只是自己平時常用PS,都是畫2D圖,偶爾想用3D了以後就可以信手拈來了而無需用額外的3D軟體也蠻好的。

然後回到開頭的那個cover image,全部是用photoshop搞定的。
這里用到了扭曲,描邊路徑,添加雜色,高斯分布,風格化–大風,動感模糊,濾鏡扭曲,水波筆刷,閃電筆刷,圖層蒙版等技巧。
雖然數據是根本,photoshop只是搞設計的,但是真的很喜歡把它用到科技論文里。我幾乎每篇最後發表出來的論文都有photoshop的身影。
這個工作發表在這里,成了當期的封面:Intercalation Pseudocapacitance of Exfoliated Molybdenum Disulfide for Ultrafast Energy Storage

6. 3dsMax

這個軟體本來是專業的室內設計3D繪圖軟體,其實不太適合學術論文使用。不過自己強迫症犯了,總想把圖畫的更炫,恨不得論文里的示意圖,TOC一直到cover image都用3D畫法畫出來,還要渲染,打光,帶背影,也是醉了。

所以呢喜歡設計的人玩玩這個軟體真是太有意思了。

下面是我畫的幾個劣作

吊燈

枕頭

樓梯


當然學了這么多得學以致用,3dsMax用於科研繪圖也是藝術氣息滿滿。
看過文章中好多漂亮的3D石墨烯,一直想嘗試,於是上圖這個就成了我畫的第一個3D石墨烯。
在3dsMax中畫完石墨烯,再水波處理,打光,表面再撒上幾根辣條(那是納米線)。
最後放到PS里加上其它的修飾就可以了。
這個工作的完整故事在這里,發表在Nano Energy上
Graphene decorated vanadium oxide nanowire aerogel for long-cycle-life magnesium battery cathodes
畫這個圖是為了響應雜志的要求競標當期的cover image,雖然最後沒有被接收,但還是很高興。
回想起之前的家居毫無違和感啊,這石墨烯怎麼看怎麼感覺像床單,hoho

7. 材料科學專業繪圖軟體
Vesta:晶體結構繪圖軟體
比如下面這個普魯士藍

還有化學的軟體ChemDraw什麼的,下面這個例子是用ChemDraw家族中的Chem3D簡單畫了一下。



現已畢業,但是今後進入工作崗位還是會持之以恆地在繪圖領域繼續跟進的。以後可能會往IT可視化和藝文設計類拓展。


3mjun:

作為一隻理工狗,我們不僅可能需要熬夜編程,更需要在很多時候畫圖來展示自己的結果。

如果不能用漂亮的圖片來展示結果,別人對你的工作評價也許會大打折扣,這樣熬夜編的程基本上算是白熬了。

下面隆重向大家推薦十款主流畫圖軟體,美好的生活從作出高品(bi)格的圖片開始。(以下示例圖片均來自網路,版權歸原作者所有)

第10名:鋸齒風Matlab

Matlab只排在第十位是因為本來它就不是一個用來做畫圖的軟體。人家的主要功能是矩陣操作、統籌優化、數學實驗、模擬模擬(此處省略一萬字)等等好嗎?用matlab畫圖簡直就是高射炮打蚊子——大材小用。如果非要只比較它的畫圖能力,只能說呵呵了,下面是Matlab的畫風,淡淡的鋸齒風一直被網友所吐槽。

曲線圖:

散點圖:

多圖:

曲面圖:

三維圖:

Matlab畫圖雖然鋸齒嚴重,但這並不能掩蓋它是一款極其優秀的科學計算軟體的事實。每個人只有在適合自己的崗位上才能充分發揮自己的優勢,每個軟體也是一樣。所以使用matlab畫圖功能時,最合適的用途是用來實施檢查編程結果是否正確,並不做最後報告或論文輸出。


第9名:清爽風Gnuplot

Gnuplot是一個命令行的互動式繪圖工具。用戶通過輸入命令,逐步設置或修改繪圖環境,並以圖形描述數據或函數。優點是畫圖速度快、畫風清爽,軟體開源且免費,圖片質量相當專業。缺點是:需要寫代碼。下面是幾個例子:

曲線圖:

曲面圖:

三維圖:

場圖:

統計圖:

第8名:高冷風Matplotlib

Matplotlib是著名Python的標配畫圖包,其繪圖函數的名字基本上與 Matlab 的繪圖函數差不多。優點是曲線精緻,軟體開源免費,支持Latex公式插入,且許多時候只需要一行或幾行代碼就能搞定。缺點是需要Python編程基礎。幾個例子:

曲線圖:

頻數圖:

矢量分布圖:

統計圖:

極坐標:


第7名:簡易風visio

Microsoft Visio是Windows 操作系統下運行的流程圖軟體,它現在是Microsoft Office軟體的一個部分。Visio可以製作的圖表範圍十分廣泛,利用Visio的強大繪圖功能繪制地圖、企業標志等。最主要還是用來畫流程圖、示意圖。

流程圖:

電路圖:

電路圖:

從matlab、gnuplot和matplotlib中選一個畫曲線圖的軟體,並和畫示意圖的visio搭配,是畫圖初級階段的標配。

第6名:SCI風Origin

Origin是簡單易學、操作靈活、功能豐富全面的畫圖軟體,既可以滿足一般用戶的製圖需要,也可以滿足高級用戶數據分析、函數擬合的需要。目前,它似乎已成為專業論文SCI的標配繪圖軟體。缺點是操作系統不太友好、易崩潰,只支持Windows系統。幾個示例圖:

曲線圖:

混沌圖:

等高線:

地形圖:

三維場圖:

第5名:統計風R-ggplot2

ggplot2是R語言的一個包,最擅長統計數據可視化。ggplot2按圖層作圖,其核心理念是將繪圖與數據分離。缺點是ggplot2功能沒有Python或者Matlab全面,不過人家就是在統計方面做的最好最專業,其它的功能忽略掉好像也無所謂。


第4名:流場風Tecplot

Tecplot從簡單的二維曲線曲面圖,到復雜的三維動態圖都可以實現。它的特色在於可快捷的將大量數據資料轉化為容易理解的圖片,例如等高線、向量圖、網格圖、剖面圖、流線圖等等。它提供和CAD、CFD軟體的介面,可以用於其它分析軟體(如有限元、計算流體動力學等)的後處理工作。

飛機表面應力雲圖:

機翼附近流場:

螺旋槳網格圖:

女性內衣設計:

海上鑽井平台:

第3名:矢量風Illustrator

Adobe illustrator是一種應用於出版、多媒體和線上圖像的工業標准矢量插畫的軟體,作為一款非常好的圖片處理工具,Adobe Illustrator廣泛應用於印刷出版、海報書籍排版、專業插畫、多媒體圖像處理和網際網路頁面的製作等,也可以為線稿提供較高的精度和控制,適合生產任何小型設計到大型的復雜項目。

簡單的示意圖:

絢麗的原理圖:

復雜的人像圖:

復雜的人像圖:

從Origin、ggplot2和Tecplot中選一個畫圖的軟體,並和畫示意圖的illustrator搭配,是畫圖中級階段的配置。

第2名:專業風Paraview

Paraview除了可以畫最基本的曲線曲面圖等,也提供和CAD、CFD軟體的介面,可以用於其它分析軟體的後處理工作。Paraview支持多種數據格式和顯示方式,目前包括網格繪制,面繪制,體繪制等方法。可視化包含:數據讀取,數據過濾和數據渲染三個基本的步驟。Paraview提供開源可編程。缺點是難度較高,入門需花時間。

賽車附近流場圖:

正常紅細胞和變異紅細胞分布圖:

全球氣溫分布:

第1名:LaTex 風Tikz

Word是很目前很流行的排版軟體。然而還有另外一種和它相媲美只是沒那麼流行的排版軟體——LaTeX,它是一種基於TEX的排版系統。利用它能在短時間內生成很多具有書籍質量的印刷品,尤其是生成復雜表格和數學公式。因此它非常適用於生成高印刷質量的科技和數學類文檔。Tikz是LaTex原生支持的圖包來,可以畫論文中的插圖。用TikZ畫可以做到完美,特別是與LaTeX文檔的整體交互,比用一般繪圖軟體好得多。二維圖、三維圖、流程圖、示意圖都能實現。同樣的,缺點也是難度較高,入門需花時間。

散點圖:

曲線圖:

磁場分布圖:

邏輯圖:

結構圖:

第0名:自己

其實,想畫出精美的圖片,最重要的是在於想好怎麼畫,以及理清他們之間的邏輯關系。

然後,就是用好顏色搭配,並布置好布局,調整好看的字體。

如果你把上面任何一款軟體用的非常熟練,再加上多嘗試,無論用哪款軟體都能畫出精彩的圖片。

ps, 如果對科學計算(尤其是Matlab使用中)的經驗、教訓或者好玩的東西感興趣,可以關注公號「科研充電寶(kexuebc)」哦。每天推送一條實用小技巧。

比如:

如何把別人論文中的曲線圖,自動轉化為數據點?

最常用的10個Matlab快捷鍵,助你編程更高效

寫論文和報告容易犯的低級錯誤,別再像外行一樣寫論文了


Aorqu用戶:
大家都理解錯了嘛~樓主問的是論文里怎麼才能畫出精美的插圖。頂在最前面的Python、Matlab等軟體雖然能準確畫各種常見圖,但是從美術角度來看不及格好嗎!最讓人吐槽的就是這倆的配色!看看直方圖那醜陋的配色!函數圖難看的等高線!一點都不精美!

要比高端大氣上檔次,本頁所有答案完全不是R的ggplot2包的對手嘛~以前我也用Matlab,自從遇到ggplot2之後就徹底成為腦殘粉了!

ggplot2是R的一個package,畫圖風格相當藝文小清新。看論文看到用ggplot2畫圖都是一種享受哦!極為擅長於數據可視化。可惜ggplot2功能沒有Python或者Matlab全面,畫不出稀奇古怪的電路圖不支持三維立體圖像哦~不過作為一個統計繪圖軟體那些功能也不算很重要啦。

ggplot2有一個最大的特點是引入了圖層的概念,各位用過Photoshop應該能理解吧?
你可以隨心所欲將各種基本的圖疊加起來顯示在一張圖上,構造出各種各樣新奇的圖片!

先來一個最基礎的散點圖開胃。這是不調顏色軟體包默認的配色。灰色的背景,黑色的小點點。擬合曲線和置信域看著就很舒服嘛。

來看看直方圖,和傻大黑粗的Matlab相比精緻秀氣多啦!

還有精緻的半透明效果!

折線圖畫得美到極致了好嗎!

柱狀圖+密度!


Heat Map!

這么亂糟糟的線也畫得好清新!


ggplot2能把密密麻麻的散點圖畫的極具美感,徹底治癒密集恐懼症!


還可以畫地圖!把非洲畫得這么美我都想去了好嗎!

Network也能畫!
散點圖+誤差區間!

極坐標柱狀圖!


研之成理:

各位大神們的回答已經很詳細了。我來分享一個PPT做3D圖的實例:

隨著3D繪圖軟體的增多,大家肯定有一個疑惑,這些3D軟體都各有所長,難道我要全部都學習一遍嗎。的確,如果有精力可以去學習大量的不同3D繪圖軟體,如專注結構設計的SolidWorks、建築行業的3Dmax、產品外形的C4D、動態特效的MAYA等,那麼遇上各式各樣的圖都能選擇其一表達。但是,你至少要精通其中一項,如果每個3D繪圖軟體都只會一些簡單操作,不適合自己的發展,教程以外的新圖就很難以自己的方式單獨完成,選擇一個自己「專攻」的3D繪圖軟體是比較重要的,今天給大家介紹的是一個非主流的3D設計軟體—PowerPoint,你沒有聽錯,PPT真的可以進行「三維設計」。

前幾天很多人想知道怎麼畫孔道結構,當然我們言之成理也給出了3Dmax的解決方案,但對於不用3Dmax的同學可能就難過了,因為這畢竟是要用上專有插件才能繪畫出來的,所以,我索性選擇了一個最常見的工具進行繪制,最後得到了不錯的結果,如下圖所示:

肯定有人要問了,ppt難道有什麼插件嗎,或者這是用了網上的一些圖組合嗎?都不用,你只需要一個「單純」的ppt就行了,全圖只用上了該功能—形狀,是不是很好奇,接下來我將詳細給出繪制教程(註:該方法與其他3D繪圖軟體最大區別是,後者通過建模得到,固擁有比較「正確」的結構,該方法突出在繪畫,所以依靠的是繪畫功底,如果想要更「正確」的結構建議不用此方法):

1、學會分析

仔細一分析大家就會發現這個「復雜」的模型圖其實功能上很簡單:左圖主體內部為透視立方,通過矩形繪制+深度透視即可完成;角度稜台為多邊形+3D稜台;表面覆蓋的灰綠為隨機形狀+凸台;右圖其實只需要把左圖的「黑藍」刪除即可得到。有沒有發現這個還真是畫出來的o(* ̄▽ ̄*)ブ?

2、透視立方

第一步,繪制一個長寬相等的矩形,利用矩形形狀+shift即可實現;第二步,設置該矩形的透視角度,我調整的三維參數為:X軸旋轉60°Y軸旋轉30°Z軸旋轉0°透視為120°,覺得光線怪異可以將光源角度調整為220°;第三步,調整深度,該步驟的關鍵是要讓這個立方體長寬高相等,但是深度單位是「磅」怎麼辦呢?很簡單,把「磅」刪除,自己打字「厘米」即可,確認後ppt會自動轉化成磅單位。

3、不規則凸台

第一步,利用任意多邊形隨機繪制一個形狀,你沒有聽錯,就是亂畫一個(不要太離譜就行…),然後設置三維格式為圓稜台,寬度和高度設為2磅和5磅(個人審美,可以自己改動);第二步,多繪制一些這樣的隨機形狀,最好均勻分散,留一些空隙畫「水晶」,三維格式設置和第一步一致,整體的輪廓要和黑細線大致接近即可;第三步,在第二步基礎上繪制綠色部分,在黑色之間的空隙處利用任意多邊形操作繪制,三維格式設為寬度1磅和高度0.5磅(綠色比黑色要矮),初始框架就完成啦!

第四步,利用水準翻轉,鏡像第三步得到的圖形,大致輪廓得以體現,此時可以稍微挪動一些或者改變形狀,防止讓別人很明顯觀察到這是鏡像的操作;第五步,復制一部分至頂部,我的參數設置為X軸旋轉150°Y軸旋轉220°透視為45°,大家可以自己慢慢調整,肯定比我還會好看的;第六步,將第二大步製作的透視立方置於底層,然後放在後面,然後用不規則多邊形繪制陰影,是不是就漂亮了很多(p≧w≦q)?

4、角度稜台

第一步,利用任意多邊形工具繪制一些不規則多邊形,調整一下顏色;第二步,將邊線去掉,設置為角度稜台,寬度8磅,高度5磅,材料選擇亞光效果,光源選擇冷凍,角度自己調整;第三步,加上發光和陰影即可得到「發光的水晶」。

最終步驟,將「水晶」和第三大步立方塊結合得到最終模型,裡面有一個小細節就是利用圖層的先後順序可以體現出一種「水晶」被嵌入其中的感覺。

5、美化包裝

第一步,從網上找一張清晰度高的炫酷圖片,找圖確實是一個很艱難的過程,要提前構思好想法。個人比較喜歡藍色大海,選擇了上圖。

第二步,將之前繪制的模型「置入」其中,為了體現出被「沖洗」的感覺,我設置的傾斜角度為18°,然後通過ppt的調色功能進行亮度調節,使得顏色能夠融入大海顏色。

第三步,利用ppt的背景刪除功能,多復制幾張原圖,進行選擇性刪除,這樣做的目的是為了「掩蓋」模型的下半部分。

第四步,加入其他的元素,其中「淹水」效果也是通過ppt的背景刪除功能,大家可以想想怎麼做的。離子是半透明球,研之成理之前ppt教程有提到如何繪制,這樣一副封面圖就基本完成啦!

整體效果圖如下,是不是感覺很「高大上」?沒錯,該封面就是完全由ppt製作,大家可以多多思考,如何畫出更漂亮的圖,或者有比我更簡單的方法,歡迎一起學習!(PS:上圖封面為Tu等人的JMCA文章,因為藍色調很配自己繪制的封面,所以我只是把他們的封面圖換成了自己繪制的封面)

這個教程怎麼樣呢,是不是認為ppt是個神奇的軟體?沒錯,只要你肯專研一種軟體,一定能發揮出意想不到的成果,所以畫圖過程和科研是一樣的,要有刻苦的精神和豐富的創造力。其他未畫的圖過程幾乎一樣,大家趕緊去試試吧!

~~~~~~分割線~~~~~~~待更~~~~~~~

默默的來打個廣告:

工作室提供科技論文封面設計,文章中示意圖、流程圖設計,以及模型的構建。

聯系方式:

郵箱:sciencevisual@163.com

QQ:1569828704

(如果觸犯了Aorqu的規則,聯系刪除。)

~~~~~~分割線~~~~~~~20171107更~~~~~~~

今天再和大家更新一個實例:

瑞士洛桑理工大學年輕教授Andras Kis 通過ALD技術在單層MoS2表面製備一層30 nm厚的HfO2薄膜作為柵介質,其室溫流動性與石墨烯納米棒相當,晶體管的室溫電流開/關率達到1×10^8,超低待機功耗。雖然電子遷移率比石墨烯低,但是石墨烯沒有帶隙,且開關比低,硫化鉬的問世給了半導體領域注入了新的希望。今天給大家帶來的是ppt的MoS2電極模型繪制教程,效果如下圖所示:

很多人肯定會有這樣的疑問,MoS2分子層是網上找的圖片?ppt怎麼做出這種有「質感」的層?首先可以明確的告訴大家,這個模型沒有藉助其他軟體或者插件,整個模型包括分子層完全由ppt繪制,下面開始今天的教程:

1、學會分析

是不是很簡單?主要組成其實就三個部分:首先是透視立方,學習了上一期ppt教程後,這個簡直不能更Easy~通過調整透視角度和深度即可完成;材質光線部分上一期沒有仔細說明,其實也是非常簡單的一項,嘗試幾次就會了;最後可能是最有技術難度的一部分,也就是MoS2原子層的繪制,但其實也只是凸台的升級版,所以不用擔心,有了之前的基礎,再也不用擔心出現買家秀了

o(* ̄▽ ̄*)ブ!

2、透視立方

第一步,繪制一個圓角矩形(為了凸顯立體效果);第二步,設置該矩形的三維角度,X軸旋轉60°Y軸旋轉30°Z軸旋轉0°透視為120°(由於本次教程效果圖中各個透視立方三維參數均不同,所以用了上一期教程的參數設置,其一參數X50°Y10°Z356°T45°);第三步,調整深度。是不是和上一期幾乎一樣,沒錯,掌握了上一期的內容,本期難度會大大降低O(∩_∩)O。

3、材質光線

第一步,將上一步的結果圖復制過來(當我沒說…);第二步,設置光線角度,光線角度相當於3D軟體中的燈光,可以調節局部的明暗和陰影,圖中示意為200°,這個其實無所謂,怎麼看得舒服就怎麼調整,建議明暗不要相差太大;第三步,加上凸台效果,設置的高寬建議1:1,是不是就非常有立體感了?到了這一步,模型已經繪制完成了1/3,但是很多人組合時候會出現這種情況:

會不會覺得很奇怪,為什麼我復制一個一模一樣的缺無法對齊?那這樣怎麼組裝啊QAQ。認真思考思考,復習一下空間幾何關系,如下圖所示:

大家是不是恍然大悟了,因為透視視圖下會造成「空間扭曲」,圖中下角標的1和2長度均不相等且在空間是相交的,所以你組裝不起來是很正常的事情,那麼該怎麼辦呢?解決方法如下:

其中R指減少,E指增加,Y指Y軸旋轉,W指寬度,D指深度,H指高度,按照這個操作,是不是就能對的非常整齊啦( •̀ ω •́ )y,有時間趕緊翻開高數課本算算調整多少參數最完美。

4、凸檯球柱

第一步,創建一個圓;第二步,加上凸台效果(一直是凸台,是不是都快膩了哈哈);第三步,加上深度就可以得到圓柱;第四步,將「圓柱」和球體組裝成MoS2結構(有一個Mo原子沒畫出來是為了省事,其實畫出來也是被擋住的)。第四部關鍵是掌握透視和旋轉以及圖層上下的用法,慢慢調整會比我更加逼真的!

大家親自嘗試就會發現,如果只是簡單的復制粘貼排列就會出現左圖的情況,立體感很差,聰明的同學肯定想起了剛剛的「透視幾何」知識,所以只需要把越「裡面」的單元整體略微縮小一點即可,如右圖所示,是不是很明顯立體感增強了!

5、美化包裝

第一步依然是從網上找一張清晰度高的炫酷圖片,提前構思好想法。這次感覺色調和封面含義可以與宇宙星空光彩聯系起來,所以選擇了上圖。

第二步,去網上下載一些流星炫光之類的素材加以修飾,目的是表現出光電效應的存在以及使模型和背景更加融為一體。

第三步,置入背景之中,享受單獨完成封面製作的感受(p≧w≦q)!

整體效果圖如上,是不是很炫酷?ppt不是萬能的,但我們可以從裡面挖掘出很多的功能,所以,對於不想學習復雜3D軟體的你,就一起來用ppt科研製圖吧!(有疑問和建議歡迎在下方留言!)


Aorqu用戶:
這個問題我關注了一年多,許多答案看了許多遍。在這期間不但學會了matplotlib, ggplot2, MATLAB的畫圖功能也了解得更深了。在此,感謝 @馮昱堯@Online Pig,謝謝你們的答案讓我開闊了視野。

我的這篇回答並不是再多提供一個繪圖軟體,再附上許多絢爛的繪圖實例。這里我會從零開始介紹如何利用這些繪圖工具畫出一張簡潔美觀大方,並可以被學術期刊接受並發表的數據圖。

好了,廢話太多,上代碼:

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

x = np.linspace(0, 2*np.pi, 50)
y = np.sin(x)
y2 = y + 0.1 * np.random.normal(size=x.shape)

fig, ax = plt.subplots()
ax.plot(x, y, 'k--')
ax.plot(x, y2, 'ro')

plt.show()


只是一個簡單的正弦函數加上一些噪音,這里數據並不重要,怎麼讓它漂亮起來是重點。
這個圖目前有幾個問題。

  1. 圖片大小不知道。一般期刊都會對圖片大小有要求,比如Elsevier要求單欄圖片寬度90mm,雙欄圖片寬度190mm。詳細要求在這https://www.elsevier.com/authors/author-schemas/artwork-and-media-instructions
  2. 什麼字體不知道。期刊都會對字體有詳細要求,比如Elsevier明確說明等寬字體是Courier,襯線字體是Times New Roman,無襯線字體是Arial或者Helvetica;
  3. 字體大小不知道。字體大小最好與正文和其他圖片大小一致。這是的一致不是說字體大小要一模一樣,但也不能差別過大。比如正式是10pt,那圖片字體一般9pt或者8pt。但所有的圖片字體必須一致。
  4. 圖片有白邊,也就是margins,這在大部分期刊里都是不允許的。

目前就這么多,很多同學會說可以對圖片後處理啊,切個邊再縮放一下就好了。但問題是剪切縮放後字體大小,線寬都會變形。這也是為什麼很多期刊字體大小在每幅圖裡面都不一樣的主要原因。

那麼如何做才能克服以上四點問題,再次上代碼:

from matplotlib import rc
rc('font', **{'family': 'sans-serif', 'sans-serif': ['Arial'], 'size': 8})
params = {'text.usetex': False, 'mathtext.fontset': 'stixsans'}
plt.rcParams.update(params)

這四行代碼控制字體與字體大小

fig, ax = plt.subplots(num=1, figsize=(3.54, 2.26))

這一行,固定了圖片大小

plt.subplots_adjust(right=0.99, left=0.125, bottom=0.14, top=0.975)

最後這一行調整畫框的位置,用來消除白邊。
現在圖片是這個樣子,應該已經滿足大部分期刊的最低要求,注意是最低。接下來還有很多美化工作要作。

首先,marker(實在不知道marker的中文翻譯是什麼,抱歉)尺寸太大,marker的顏色是正紅色, rgb(255,0,0),太不美觀,並且對色盲群體也不友好。關於顏色的選擇這里並不展開,不過有一個很好的參考網站ColorBrewer: Color Advice for Maps。matplotlib也包含了這個網站的各種顏色組合。

先用一小段代碼把其中一組顏色”Set1″提取出來

cm_number = 6
cm = plt.cm.get_cmap("Set1", cm_number)
color = []
for i in range(0, cm_number):
    color.append(cm(1. / (cm_number - 1) * i))

這里cm_number是指我們需要多少種不同的顏色,然後修改一下plot指令:

ax.plot(x, y2, 'o', markerfacecolor=color[0], markersize=2,
        markeredgecolor=color[0])

圖片現在成了這個樣子。數據可視化有一個重要原則就是去除一切不必要的元素,我想了想發現,上邊和右邊的軸線我們並不需要,所以兩行代碼去掉它們

ax.spines["right"].set_visible(False)
ax.spines["top"].set_visible(False)

而且我希望利用網格代替刻度,這樣讀者可以更容易發現數據的大小關系。

ax.xaxis.grid(True, which='major', lw=0.5, linestyle='--', color='0.8',
              zorder=1)
ax.yaxis.grid(True, which='major', lw=0.5, linestyle='--', color='0.8',
              zorder=1)

最後圖片的樣子是
今天先到這里,以後有機會可以討論下雲圖怎麼畫,希望大家多多交流討論。
最後放一些我自認為還滿意的圖片,Aorqu不支持矢量圖,真是遺憾。

發表迴響