艾德思：SCI论文绘图技巧让你的论文更高大上



这次我们将讨论文章里那些插图的事儿.文章里的插图是给读者最直观的文章信息,是最能明了的反映文章结果的形式.

下面是采访学者们怎样阅读论文时候,大家的回答.

"我会先读摘要.然后浏览下引言,翻翻论文的图表.并试着锁定最重要的一两张图,并确保自己弄明白这到底表达了什么.'

"如果我只要搞清论文要点,那么我会阅读摘要,然后跳到图表上去.我认为图表是论文最重要的部分.'

插图是文章的画龙点睛之笔,好的插图让文章增色不少,学者们都十分清楚文章中插图的重要性.

在这里我们将具体细说下文章里的那些图.论文中的插图从用途上来分,主要分为两种类型.一是模型图,二是结果图/数据图.

模型图

模型图,就是把您的某种理论模型描绘出来.这种图形很重要,要求图形能准确无误地描绘出您的理论思想,必须得严格符合理论上的所有条件,否则那就是错误的.另一角度上就是美观的要求,您可以看到SCIence或者nature上的论文里面的模型图那都是非常好看的,在准确无误的描绘了理论上的要求后,使图形生动,丰富是能给论文的档次加分的.能用什么软件画出那么些好看的图呢?哈哈,莫急```,下面将举几个常用的画模型图的软件吧:

Microsoft Powerpoint

大力出奇迹啊,插图最终效果跟投入的时间成本成正比,只要耐心好学多尝试,Office系列也是绝对不会让您失望的.

 

细胞内的反映示意图(Microsoft Powerpoint绘制)Visio

Visio

属于Microsoft Office系列软件.对于熟悉Office的用户,很容易使用. Visio有多种绘图模版/工具,制作的图表范围十分广泛,可以绘制流程图/地图/企业标志等.Visio支持将档案保存为svg/dwg等通用矢量图格式,因此受到广泛欢迎.

 

作者文章中的复合材料断裂示意图(Visio绘制)

 

作者文章中的复变函数保角变换示意图(Visio绘制)

Origin

Origin常被认为是数据处理软件,其实用它做模型图也是一个不错的选择.

 

作者文章中的无损检测信号示意图(Origin绘制)

LaTex&pgfplots

如果说没有人重视LaTex,那就是一件很不合理的事情.LaTex在学术界的流行程度之广是不容置疑的,您敢说您投的文章从来不用LaTex?期刊没有要求过您提交Tex源码?LaTex的插件pgfplot对于画图实在是强大的.不多说,看看用pgfplot画的模型图吧

 

经典物理力学模型图(作图软件:LaTex&pgfplot)

结果图

说完了模型图,不得不好好接着说这个数据图.作个不算恰当的比喻,模型图好比是您思想上的外衣,那么数据图就是的思想的产物.所有的科研工作,都是从问题出发到结果的呈现这么一个过程.问题成千上万,有很多good ideas,然而答案却是珍贵的.我们解决了一个问题,求出了这个问题的结果,那么怎样将结果更好的呈现出来,或者说,怎样将结果用某种方法更加直观明了的说明?那就是绘图的重要性了.这种结果图大多数是曲线图,但还有各种数据分布图等等.每种软件都有自身独特的优势,每种主流软件也都有很多追随者,有的的确好,有的人也只不过是习惯.话不多说,就直接根据不同的软件给出一些栗子吧:

Mathematica/Matlab

这两款软件是不用多去介绍的,我想理工科的人再熟悉不过了,都是一个机构的.如果您说您没用过甚至没听过他们这"两兄弟',我想您肯定不是个好的理工生,其功能的强大在于编程代码简单,默认出图漂亮,自定义性好,支持常见各种类型的画图,能导出丰富的格式,动态交互很强大,方便简单上手,几乎小编所有的数值问题,都靠他们解决.

 

太极图(作图软件:Mathematica)

 

多个裂纹引起的应力场分布(软件:Malab)

Matplotlib

Matplotlib是python最着名的绘图库,它提供了一整套和matlab相似的命令API,十分适合交互式地进行制图.而且也可以方便地将它作为绘图控件,嵌入GUI应用程序中.它的文档相当完备,并且Gallery页面 中有上百幅缩略图,打开之后都有源程序.因此如果您需要绘制某种类型的图,只需要在这个页面中浏览/复制/粘贴一下,基本上都能搞定.

 

Scatter 图 (作图软件:matplotlib)

Gunplot

gunplot 胜在免费/绘图效果清爽/专业认可,输出终端多样化,插值优化做的也不错,但学习成本不低.

 

3D/极坐标/pm3d(作图软件:gunplot)

ggplot

有人说这款软件是最高大上的,因为它画出来的图很好看,很精美..很多人自从接触了这个软件也确实是路转粉了.它的画图风格很文艺小清新.看文章的时候用ggplot2画图是一种享受,很擅长数据可视化!可惜的是功能不如matlab或origin等软件那么全面,画不出复杂的电路图也不支持三维立体图等,不过作为一个统计软件,已经很不错啦!

 

直方图(作图软件:ggplot2)

Origin

这款软件近些年的流行程度绝对不亚于前面的Matlab两兄弟,这是纯属作图的,在普通工科院系Origin就是专业文章绘图标配啊!功能丰富全面,多图层在2D数据处理上非常实用,3D的也不错.简单容易上手,但操作系统不太友好,易崩溃,只支持Windows系统.图层叠加+矢量图输出+可视化操作就足以满足大多数工科生的基本需求啦!

 

曲线图(作图软件:Origin)

WolframAlpha

神器中的神器,除了计算功能强大,画出的函数图像也相当优美,画函数图象的时候直接输入函数图像即可自动生成,效果如下:

 

二维画图神器Grafeq

Grafeq(发音"graphic')是一个直观/灵活/精确/全面的隐函数以及不等式绘图软件,这款软件只有2M大小,但是在画图功能上可以吊打mathematica/maple/matlab/originlab等软件.

以隐函数

 

为例看其他软件画出来图像是怎样的."号称全球现代技术计算的终极系统'Mathematica画出来是酱紫的

 

同样以科学计算见长的Matlab画出是酱紫的

 

专注科学绘图21年Origin好像还不能绘制隐函数图像.通过与这些安装文件在1个G大小的大型软件对比,可以看出Grafeq画图确实更加精确,其他软件既费时也不能更好的显示函数图像细节.

用Grafeq绘制的隐函数图像.

 

图像如下:

 

文章插图的几个原则

其实画图的软件可以有很多,不管是专业软件还是非专业的,只要用心不断摸索,都能从某些软件里画出您想要的插图.好文章里面的插图都是值得学习和模仿的.从上面的几个例子我们可以看出,一个高大上的插图,必须要做到:

1.符合理论条件,不能有违背事实或理论的细节(插图是理论模型或结果的另一种表达方法而已,并不能脱离或者违背这背后的理论结论);

2.表达旨意清晰,不能有含义不清的图标或文本(插图是理论模型或结果是展示论文科研结果的直观信息,尽可能的让图里的任何信息都为有用的清楚的);

3.描绘图形美观,尽可能描绘的图形生动且美观(在前两者的基础上,怎样使一个平庸的图变成高大上的图,这步是很关键的);

内容简洁,表达清楚,使读者不通过文章阅读就能了解示意图的含义;构图精致大方,色彩不花哨不刺眼,以清晰区分出线条为主.

文章插图的几个注意

1. 位置.插图在正文中的位置,要求图随文走,先见文后见图,只可下推不能前移.前移的话,应该紧贴正文中提及图的段落.当正文中出现"如图×所示'时,在该段文字结束后接排图.对特殊规格的图,如在出现文字页插图排不下,可顺延至下页.

2. 文字处理.插图中文字以少为好,文字使用的原则是"能简则简',凡能用正文和图注说明的,则在插图中尽量简化1这样既可使图面简洁/美观,又可避免不应有的错误.插图中的文字,所用的字号大小要同等.

3. 标目与标值.标目通常由物理量及相应的单位符号组成,尽量避免对物理量使用中外文的文字叙述表示法,单位也应按国标规定,用正体书写的国际通用单位字符标注.

4. 线条.插图的线条粗细应合乎规范,要防止线条过于粗状或过于纤细而影响美观,描绘要求干净利索,曲线要光滑,防止锯齿状.辅助线防止断线的现象,箭头要挺直并且大小一致.

5. 图题.图题指插图的名称(也称作图名),要求准确得体,确实反映插图的特定内容.简短精炼,但不能用泛指性词做图题,如"结构示意图'/"框图',应具体写为"曲柄连杆的动力学示意图'/"测试和数据分析仪器框图'.每个图题前必须有图序,并以顺序编号.

好啦,文章里的插图,就这样大概的说说啦.最好的训练就是直接上战场啊,抓紧起来吧,看看通过这次的学习,对文章里的那些插图有没有个更新的认识,推荐的这几个软件,有没有让您想跃跃欲试的呢?!期待您文章里的美图!

 

 

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