來源:劉西川閱讀寫作課,整理自公眾號「百納知識」及相關知乎回答
科研繪圖在國外已經非常流行,且被高度重視,國內科研人員也越來越重視科研方面的繪圖。
不少科研工作者,包括在讀的博士生、研究生等可能都有這樣的體會:千辛萬苦得來的實驗結果,不知道該如何展現給別人?
曾經有位論文審稿人在自己的博文中就寫道:「我審稿時看稿件的順序是題目、摘要、圖表、前言、參考文獻和正文」。古語云「字如其人」,現在講「第一印象」,說的都是形象、氣質的重要作用,規範的、高質量的圖片是發表高水平文章的必備條件。
今天就來介紹一些科研中常用的繪圖軟體。
Microsoft Visio是Windows 作業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的強大繪圖功能繪製地圖、企業標誌等。最主要還是用來畫流程圖、示意圖。當然可以,絕對沒有逗你。可能很多人都不知道,PPT除了演示之外還有一個超級強大的功能就是畫圖。而且,如果後期調得好,圖的效果特別贊。
很多高質量的SCI文章,甚至包括Nature、Science和Cell之類文章中插圖,都是用PPT畫的。
PPT的優勢在於細節由自己掌控,學習成本低,個人發揮空間大。Origin是由OriginLab公司開發的一個科學繪圖、數據分析軟體,支持在Microsoft Windows下運行。Origin支持各種各樣的2D/3D圖形。Origin中的數據分析功能包括統計,信號處理,曲線擬合以及峰值分析。Origin中的曲線擬合是採用基於Levernberg-Marquardt算法(LMA)的非線性最小二乘法擬合。Origin強大的數據導入功能,支持多種格式的數據,包括ASCII、Excel、NI TDM、DIADem、NetCDF、SPC等等。圖形輸出格式多樣,例如JPEG,GIF,EPS,TIFF等。內置的查詢工具可通過ADO訪問資料庫數據。Python與R,這兩種語言的爆發式流行和發展,和這幾年火到爆的人工智慧、機器學習等概念,以及如今已非常成熟的網際網路學習手段有極大的關係。平心而論,個人以為Python非常適合作為編程初學者的第一門程序語言。工科同學們接觸的第一門語言通常是VC或者VB,還有的會是Forturn或者Delphi,這都是非常棒的語言,功能十分強大,然而Python的特點是上手快,程序開發周期非常短,我想這在非計算機專業的工程類學科中而言,似乎更加重要。R語言則是做數據統計分析最強大的工具了,在數據挖掘、數據分析等領域具有非常廣泛的應用。正是由於用途廣泛、完全免費(開源軟體),加上數不清的擴充庫、各種包,使得這兩款軟體的數據可視化能力異常強大。
這兩款軟體是不用多去介紹的,我想理工科的人再熟悉不過了,都是一個公司的。如果你說你沒用過甚至沒聽過他們這「兩兄弟」,我想你肯定不是個好的理工生,其功能的強大在於編程代碼簡單,默認出圖漂亮,自定義性好,支持常見各種類型的畫圖,能導出豐富的格式,動態交互很強大,方便簡單上手。幾乎小編所有的數值問題,都靠他們解決。
有的時候,用Origin等軟體做出的一張圖不能說明問題,需要用多張圖進行排版組合,或者圖形重編輯(如在圖上增加文字說明和箭頭指向等)。這時候,許多同學習慣用Photoshop來解決問題。PS是個強大的圖像處理軟體,但其在圖形排版過程中,並不完美,尤其在圖形對象的定位、對齊等功能上,過多依靠肉眼來瞄準,不是很方便。
相比之下,另一款知名度沒那麼高的軟體Adobe Fireworks就盡顯優勢了。FW最早是Macromedia公司出品的「網頁製作三劍客」中成員(其他兩個是Flash和Dreamweaver),後來被Adobe公司收購。
從下圖中可以看出,當點選工作區中的某一個圖形元素後,可以很方便地通過屬性面板對其坐標進行定位和微調,而且FW的對其面板用起來也相當方便。更方便的是其同時支持位圖和矢量圖編輯,而且其默認文件存儲格式是PNG圖片——要知道PNG是一種無壓縮圖片格式,比Tiff格式圖片小,但清晰度一樣高。要知道,我們常用的jpg格式圖片,每一次打開-保存-關閉的操作流程,即便設置「圖片質量為100%」,依然也是會有壓縮損傷的。因此對於插入文檔中的Figure,PNG應該是完美解決質量與大小的最佳格式。
Latex是一種宏語言編程軟體,以排版的美觀和精緻著稱,將格式和內容進行分離,避免重複性指令,可以自動編號和引用,對數學公式、外語、專業中的特殊符號很容易地插入,而且有精細化定義的繪圖功能。
Tikz是LaTex原生支持的圖包,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。
Adobe Illustrator,簡稱「AI」,是Adobe系統公司推出的基於向量的圖形製作軟體。最初是1986年為蘋果公司麥金塔計算機設計開發的,1987年1月發布,在此之前它只是Adobe內部的字體開發和PostScript編輯軟體。
Adobe illustrator是一種應用於出版、多媒體和在線圖像的工業標準矢量插畫的軟體,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複雜項目。
由南開大學數量經濟研究所所長王群勇教授及其學術團隊主辦,旨在定期與大家分享計量經濟學的相關理論及軟體使用技巧,覆蓋經濟學、管理學、社會學等學科,為廣大學友提供優質學術內容。
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