無論是在平時整理實驗數據、進行研究匯報的工作中還是科研論文的撰寫中，“圖”都占據了重要的地位。圖可以分為演示實驗流程、方法的“示意圖”以及展示實驗結果的“數據圖”等。作為對于信息最直觀形象的傳達，圖的好壞直接影響到了信息表達的效果。因此在一篇論文的撰寫過程中，經常要將很大的精力投入到圖的制作和美化中。
“工欲善其事，必先利其器”。在本期的“科研萌新”系列中本易語言版本類型不支持編譯程序及制作安裝軟件，將盤點凝聚態物理領域中經常可以用到的幾款制圖軟件，簡要介紹各個軟件在不同方向的專長，大家可以挑選自己喜歡的進行學習使用。同時，不同軟件有不同的特色，多了解一些相關軟件，也可以為以后可能面對的各種制圖需求提供解決思路。
當然，在短短一篇推送中，想要再介紹一遍各個軟件的使用方法顯然是不切實際的。因此，本著“授人以魚，不如授人以漁”的理念，在每個軟件的介紹中，將給出軟件的官網網站、繪圖范例以及一些有用的參考資料，大家在閱讀的過程中可以廣泛地參考。總之，與網上現有的多如牛毛的科研繪圖軟件的單純羅列不同，本文可以作為一份絕佳的科研繪圖軟件參考和索引。
（本篇文章中將各種繪圖軟件粗略地分為“專業類”和“非專業類”，分類的依據為該軟件是否專門為科研繪圖而設計，不指該軟件是否為專業軟件。）
1.
官方網站：
說到科研繪圖，首先應該想到的便是大名鼎鼎的了。作為一款專業的繪圖和數據分析軟件，具有100多種內置的圖表（如下圖所示）可以直接使用。其可視化的圖形界面、簡易的操作方式（直接雙擊圖中的元素便可以更改相應的屬性）、強大的繪圖功能和數據分析功能使其成為了十分適合新人上手的軟件，也幾乎是專業刊物的標配軟件。使用該軟件可以解決大部分數據圖的繪制問題，推薦學習。
軟件提供了學生免費的中文版本（限制可同時繪制12張圖表），只要提供你的校園郵箱，便可以申請到半年的使用期限（過期可重復申請）。軟件目前已全部漢化并且提供了中文的用戶手冊，軟件開始界面新增的 中給出了許多繪圖范例，點擊可以直接查看相應的教程。以上種種都給學習提供了莫大的便利。
關于學生版的申請和官方中文手冊的下載，可以至官方中文論壇查看：。
需要注意的是，只支持平臺，因此習慣使用Mac和Linux和小伙伴可能需要其它的替代軟件了。
2.Igor Pro
官方網站：
Igor Pro是一款對數據進行可視化分析的集成軟件，可以繪制高質量的、可發表水平的圖片，被很多實驗室所使用。與Orgin不同的是，Igor的大多數操作都需要通過編程來實現（兩者的區別可以用Word和LaTex來類比）。這種操作方式導致了Igor Pro有一定的入門門檻，但是也給這款軟件帶來了很大的優勢，比如采用程序指令可以在短時間內對大量數據進行相同操作，省去人工重復，同時，編程語言具有很大的擴展性等等。總之，這是一款相當優秀和數據處理和制圖軟件，并且可以在、Mac、Linux等多平臺進行使用，值得一學。
上圖為Igor Pro官方的繪圖范例，在官網上可以找到一些參考文檔。但是由于軟件和官方文檔都是英文版，網上中文教程也很少，學習起來有一定的困難。好在今年5月份物理所曾經的畢業生賈小文老師出版了一本《Igor Pro實用教程：圖表繪制、數據分析與程序設計》，詳細介紹了Igor Pro的使用，感興趣的同學可以購買或者借閱進行學習。
3.
官方網站：
對于使用進行編程的同學來說應該是再熟悉不過了，作為的第三方庫，可以說是的標配圖包，官方介紹其"Tries to make easy easy and hard ."
盡管需要使用語言進行作圖，但是它的繪圖函數與很相似，因此如果有作圖的基礎，上手起來應該很快。加之語言的簡潔性和可擴展性、全平臺通用性，得到了很多人的青睞。
上圖為官方圖例，更多的作圖范例可以訪問進行查看。作為一款十分成熟的第三方庫，可以完成絕大多數種類圖表的制作，繪制的曲線也很精致，且支持LaTex公式的插入，給制圖帶來了很大的方便。
官網給出了十分詳細的用戶文檔（這也是很多成熟的第三方庫的特色）以及參考書籍，想要學習的同學可以很方便地進行參考：。即便沒有編程的基礎，半天的時間也足以入門。
4.PGF/TikZ
PGF/TikZ是Till 等人開發的一個項目，發表在開源網站上：。PGF是用于生成矢量圖的一種語言，而TikZ則是在Tex環境下的一個宏包，實現了對PGF的封裝。
眾所周知，幾乎所有的科研論文都是采用LaTex進行寫作和投稿，LaTex保證了排版的標準性。TikZ作為LaTex的宏包，直接在代碼中引用即可使用，其原生支持LaTex的語法，可以與文檔的整體保持高度的一致性，因此是排版強迫癥的福音。
上圖為利用TikZ繪制的圖像。如果使用得當，采用TikZ可以繪制得到近乎完美的圖表，但是其入門需要花費一定的時間，并且由于使用Tex進行編譯，所以每次改動都要花費時間重新編譯才能得到更新后的圖像。網站中給出了許多繪圖的范例，所有的范例都附帶源碼，可以直接在Tex中進行編譯，該網站中也提供了許多其它的參考文章，方便進行學習。同時有一款名為的軟件，可以用來編輯TikZ的圖像并且生成Tex代碼，大大簡化了使用流程。這兩者可以算得上用戶的福音。
5. &
是一款比較小眾的繪圖軟件，由Colin Kelly和 于1986年開始開發。這是一款基于命令行的繪圖軟件，可以在全平臺通用，其主要用來繪制2D/3D圖像以及函數圖像。軟件小巧，免費開源，畫圖速度快但質量卻很高（如下圖所示），有興趣的同學可以進行嘗試，軟件的官方網站：。關于該款軟件，中文的學習資料較少，馬歡老師曾經在科學網的博客上整理了一份完整的學習文檔，有很高的價值，可以進行參考：。
其實并不能算作一款實用的科研繪圖軟件了，把它放上去很大程度上是想在本節的最后給大家來點有意思的東西。這是一款古董級別的函數繪圖軟件（官網：），2M大小的軟件內只包含了一個功能：繪制形如"x^2+y^2=1"的二元等式或者不等式。但是繪圖能力卻遠超很多現代的大型繪圖軟件，可以繪制出很多其它軟件無法完美繪制的圖形，下圖是用該軟件繪制的函數圖像：x/sinx ± y/siny = ± xy/sin(xy)。關于這款軟件，大神曾在他的博客中進行了介紹，感興趣可以前往了解：。
1. &
官方網站：
宇宙第一和第二計算器（排名不分先后）可以說是如雷貫耳了，之所以把它們放在非專業類別，是因為兩款軟件主打數值/符號計算，繪圖并不是它們的主要功能。它們的繪圖功能往往是為了實時地展示結果（如編寫計算程序或者采集數據），應該很少有人把它們繪出的圖直接放在論文之中。關于它們的使用方法，的參考資料多如牛毛，有著完善的幫助文檔，想必也不用多加介紹了。
2. & Visio
微軟家的確實是一款神奇的軟件，人們總能從中找到很多稀奇古怪的用法。而在科研繪圖方面，也是一大利器（官網：）。與前面專業軟件繪制數據圖不同，利用可以很便捷地繪制并且拼接各個元素，完成示意圖的制作（如下圖為僅用完成的流程圖）。也許沒有更加專業的軟件制作出來的圖精致，但是架不住門檻低，幾乎人人都有人人都會，隨手打開便可以繪圖，將其作為一般報告的插圖制作軟件還是綽綽有余的。
Visio是一款專門的流程圖軟件（官網：），可以用它來繪制項目的進行流程等，如果應用得當的話，也可以用其中的元素進行更加復雜的示意圖的拼接。如下圖是微軟官方的繪圖范例。
3.Adobe &
官網：
Adobe公司的這兩款軟件可以稱得上十分專業且強大的繪圖軟件了，對于（簡稱Ps），很多同學即使不會使用，但是一定聽說過它的大名。Ps主要對位圖進行處理，可以進行數據圖的后期處理、美化、排版，電鏡圖的上色，示意圖的制作，模型的制作等等操作，只有你想不到的，沒有它做不到的。
而（簡稱Ai）的名氣可能較小，但是確是一款處理數據圖的利器。因為其繪制的圖像為矢量圖，不會因為放大和縮小而失真。利用等軟件生成的矢量圖格式的數據圖，可以將其放在Ai中便可以進行個性化的處理，達到想要的效果，并保存為高質量的圖片。同時，利用Ai繪制示意圖也是個很好的選擇。
由于這兩款軟件十分龐大，功能眾多，要完全掌握是件極其艱難的事情。因此推薦對于相關的案例進行專門學習本易語言版本類型不支持編譯程序及制作安裝軟件，掌握經常使用的功能，在需要時為自己所用。
4.3ds Max
官網：
說實話，一年前小琪在科研繪圖培訓的宣傳里看到3ds Max的學習時是十分驚訝的，因為只在建筑與藝術學院同學的電腦里見過這款軟件。這款（對，就是大家熟悉的CAD和的那家公司）旗下的軟件是是一款專業的三維建模和渲染軟件，一般的CG動畫等很多便是由它制作完成。官方介紹其“可以創造宏偉的游戲世界，布置精彩絕倫的場景以實現設計可視化，并打造身臨其境的虛擬現實體驗”。用它來制作的圖一般是下面那樣的。
當然，如果用它來進行科研繪圖，肯定能得到一副具有完美三維效果和光效的模型圖。不得不感嘆，如今科研繪圖的門檻已經越來越高，大家為了制作出一張好看的圖提升論文接受的概率已經喪心病狂，不惜一切代價了......
以上便是第二期《科研萌新 | 科研繪圖軟件不完全盤點》的全部內容。
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