写在前面

科研绘图在国外已经非常流行，且被高度重视，国内科研人员也越来越重视科研方面的绘图。

不少科研工作者，包括在读的博士生、研究生等可能都有这样的体会：千辛万苦得来的实验结果，不知道该如何展现给别人?

曾经有位论文审稿人在自己的博文中就写道：“我审稿时看稿件的顺序是题目、摘要、图表、前言、参考文献和正文”。古语云“字如其人”，现在讲“第一印象”，说的都是形象、气质的重要作用，规范的、高质量的图片是发表高水平文章的必备条件。

今天就来介绍一些科研中常用的绘图软件。

1

Microsoft Visio

Microsoft Visio是Windows 操作系统下运行的流程图软件，它现在是Microsoft Office软件的一个部分。

Visio可以制作的图表范围十分广泛，利用Visio的强大绘图功能绘制地图、企业标志等。最主要还是用来画流程图、示意图。

2

PowerPoint

啥，PPT也可以画图？

当然可以，绝对没有逗你。可能很多人都不知道，PPT除了演示之外还有一个超级强大的功能就是画图。而且，如果后期调得好，图的效果特别赞。

很多高质量的SCI文章，甚至包括Nature、Science和Cell之类文章中插图，都是用PPT画的。

PPT的优势在于细节由自己掌控，学习成本低，个人发挥空间大。

PPT绘制的图形

3

Origin

Origin是由OriginLab公司开发的一个科学绘图、数据分析软件，支持在Microsoft Windows下运行。Origin支持各种各样的2D/3D图形。Origin中的数据分析功能包括统计，信号处理，曲线拟合以及峰值分析。

Origin中的曲线拟合是采用基于Levernberg-Marquardt算法（LMA）的非线性最小二乘法拟合。Origin强大的数据导入功能，支持多种格式的数据，包括ASCII、Excel、NI TDM、DIADem、NetCDF、SPC等等。

图形输出格式多样，例如JPEG，GIF，EPS，TIFF等。内置的查询工具可通过ADO访问数据库数据。

origin绘制的图形

4

Python与R

Python与R，这两种语言的爆发式流行和发展，和这几年火到爆的人工智能、机器学习等概念，以及如今已非常成熟的互联网学习手段有极大的关系。

平心而论，个人以为Python非常适合作为编程初学者的第一门程序语言。

工科同学们接触的第一门语言通常是VC或者VB，还有的会是Forturn或者Delphi，这都是非常棒的语言，功能十分强大，然而Python的特点是上手快，程序开发周期非常短，我想这在非计算机专业的工程类学科中而言，似乎更加重要。

R语言则是做数据统计分析最强大的工具了，在数据挖掘、数据分析等领域具有非常广泛的应用。

正是由于用途广泛、完全免费(开源软件)，加上数不清的扩充库、各种包，使得这两款软件的数据可视化能力异常强大。

Python绘制的直方图

R语言绘制的图形

5

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，都是一个公司的。

如果你说你没用过甚至没听过他们这“两兄弟”，我想你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）

6

Adobe Fireworks

有的时候，用Origin等软件做出的一张图不能说明问题，需要用多张图进行排版组合，或者图形重编辑(如在图上增加文字说明和箭头指向等)。这时候，许多同学习惯用Photoshop来解决问题。PS是个强大的图像处理软件，但其在图形排版过程中，并不完美，尤其在图形对象的定位、对齐等功能上，过多依靠肉眼来瞄准，不是很方便。

相比之下，另一款知名度没那么高的软件Adobe Fireworks就尽显优势了。FW最早是Macromedia公司出品的“网页制作三剑客”中成员(其他两个是Flash和Dreamweaver)，后来被Adobe公司收购。

从下图中可以看出，当点选工作区中的某一个图形元素后，可以很方便地通过属性面板对其坐标进行定位和微调，而且FW的对其面板用起来也相当方便。更方便的是其同时支持位图和矢量图编辑，而且其默认文件存储格式是PNG图片——要知道PNG是一种无压缩图片格式，比Tiff格式图片小，但清晰度一样高。要知道，我们常用的jpg格式图片，每一次打开-保存-关闭的操作流程，即便设置“图片质量为100%”，依然也是会有压缩损伤的。因此对于插入文档中的Figure，PNG应该是完美解决质量与大小的最佳格式。

FW绘制的图形

7

Latex

Latex是一种宏语言编程软件，以排版的美观和精致著称，将格式和内容进行分离，避免重复性指令，可以自动编号和引用，对数学公式、外语、专业中的特殊符号很容易地插入，而且有精细化定义的绘图功能。

Tikz是LaTex原生支持的图包，可以画论文中的插图。用TikZ画可以做到完美，特别是与LaTeX文档的整体交互，比用一般绘图软件好得多。二维图、三维图、流程图、示意图都能实现。同样的，缺点也是难度较高，入门需花时间。

Latex绘制的曲线图

Latex绘制的结构图

8

Adobe Illustrator

Adobe Illustrator，简称“AI”，是Adobe系统公司推出的基于向量的图形制作软件。最初是1986年为苹果公司麦金塔计算机设计开发的，1987年1月发布，在此之前它只是Adobe内部的字体开发和PostScript编辑软件。

Adobe illustrator是一种应用于出版、多媒体和在线图像的工业标准矢量插画的软件，作为一款非常好的图片处理工具，Adobe Illustrator广泛应用于印刷出版、海报书籍排版、专业插画、多媒体图像处理和互联网页面的制作等，也可以为线稿提供较高的精度和控制，适合生产任何小型设计到大型的复杂项目。

ai绘制的论文插图