Какие программы используются для построения физических диаграмм и каковы их относительные достоинства?

У меня был хороший опыт работы с Inkscape . Он имеет графический интерфейс, но позволяет вам вводить координаты напрямую, если хотите, и его можно использовать в сценариях. Существует подключаемый модуль, который позволяет вам напрямую входить в LaTeX (для этикеток и тому подобного). Недостатком является то, что он все еще находится в разработке, поэтому иногда вы обнаруживаете, что функция, которую вы хотите, еще не полностью реализована.

В качестве примера, вот постер, который я сделал на прошлой неделе полностью в Inkscape:

Inkscape теперь также имеет подключаемый модуль « JessyInk », который позволяет вам использовать его для создания презентаций ( а-ля Powerpoint). Презентация может быть просмотрена в веб-браузере в формате SVG или экспортирована в PDF.

Если у вас есть Mac и вы не против потратить немного денег (100 долларов), я слышал хорошие отзывы об OmniGraffle .

Пока мы разговариваем, я изучаю TikZ (пакет для рисования для LaTeX). Он хорош для двухмерных линейных рисунков, синтаксис для задания форм и кривых чрезвычайно универсален, но кривая обучения круче, чем даже в LaTeX.

Существует превосходная галерея примеров TikZ .

Вот еще одна коллекция аккуратных примеров TikZ на SE.tex.

Я буду интерпретировать вашу диаграмму терминов как «любое причудливое изображение, которое отражает некоторую физику».

Для этого я вряд ли могу порекомендовать что-то еще, кроме MetaPost . Он наравне с TeX в том, что его немного сложно освоить, но как только вы овладеете основами, вы не поверите, что когда-либо могли использовать что-либо еще (в частности, GIMP и Inkscape; хорошей аналогией здесь будет TeX против MS Word). ).

Основные свойства

1. это (простой) язык программирования
2. это векторное (это, вероятно, должно быть само собой разумеющимся, но все же)
3. его примитивы - это такие вещи, как точки, линии, пути, сплайны
4. он содержит отличные средства обработки изображений; вы можете сказать что-то вроде «возьми это изображение, увеличь его в два раза и поверни на 60 градусов».
5. вы можете вставлять метки TeX
6. он может решать уравнения; Это настоящий убийца, которого больше никто не предлагает. Вы можете нарисовать две кривые$X(t)$а также$Y(t)$(наиболее удобно определять как сплайны) и сказать MP вычислить их пересечение, нарисовать там точку и пометить ее каким-либо текстом.

История успеха

Я использовал MP для создания нескольких полигонов на шестиугольной решетке в контексте расширения кластера. Нужно было нарисовать огромное количество этих полигонов, поэтому я быстро оставил всякую надежду попытаться нарисовать их вручную в Inkscape или чем-то подобном. Правда, наверное, в итоге было бы быстрее, но я ненавижу ручную работу; Я лучше потрачу гораздо больше времени на изучение какого-нибудь языка программирования, а затем просто запишу всю работу за несколько минут. Поэтому я собрал простую MP-программу, которая преобразовала мои входные данные (вершины и ребра многоугольников как просто числа) в красивые изображения. За одну ночь работы и мой первый раз с MP я был более чем доволен.

вкусности

Авторство этой удивительной картины принадлежит Йохану Корстрёму (см. также другие материалы под иллюстрациями ).

• http://www.cs.toronto.edu/~mackay/metapost/
• http://www.ursoswald.ch/metapost/tutorial.html
• http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Contravariant_Coordinates.png

Прежде всего , не используйте программы для растровой графики , такие как Gimp, для рисования изображений. Это имеет серьезные недостатки, когда вы хотите сделать документы, читаемые с экрана (изображение становится пиксельным). Для этого всегда используйте векторную графику . В Википедии есть хороший список программ для работы с векторной графикой . Среди них я бы рекомендовал следующие:

• Inkscape (кросс-платформенный): хотя кривая обучения немного крутая, оно того стоит. Обратите внимание, что Inkscape не предназначен для создания научных диаграмм. Тем не менее, вы найдете плагин LaTeX, экспорт в LaTeX/PSTricks и т. д.

• Dia (кросс-платформенный): Очень простой и легкий, но не очень мощный. Не могу обработать LaTeX .

• Ipe (кросс-платформенный): Ipe — нечто среднее между Inkscape и Dia. Также Ипе был предназначен для научного рисования. Может обрабатывать исходный код LaTeX и импортировать PDF-файлы.

• WinFIG (кросс-платформенный): хотя и коммерческий , он довольно популярен в научном сообществе.

РЕДАКТИРОВАТЬ: В Википедии есть хорошая страница, на которой обсуждаются различные программы, которые можно использовать для создания фигур. См. Википедия: Как создавать графики для статей Википедии.

Я бы попробовал matplotlib, но сначала проверьте здесь и решите, удовлетворяют ли эти картинки ваши потребности. Также нажмите на картинку и проверьте исходный код.

Связанный пост в SO .

Мой личный фаворит — Asymtpote , который похож на MetaPost на стероидах. Галерея здесь .

Иногда необходима и растровая графика. Я часто использовал POV-Ray для создания иллюстраций.

Его можно сделать любого размера, используя тот же скрипт с описанием изображения, что позволяет избежать проблем с масштабированием. Но это не графический редактор и быстрый только для подготовки простых картинок.

Просто для полноты оставлю это здесь:

Всегда можно составить свои иллюстрации в необработанном постскриптуме ! Postscript сам по себе является Forth-подобным языком программирования. Это особенно полезно для иллюстраций, которые поддаются процедурной генерации. Если сам постскриптум слишком низкоуровневый, часто можно написать скрипт на каком-то другом языке, который выводит программу постскриптума.

Одна из превосходных вводных статей по созданию рисунков в необработанном постскриптуме — это бесплатная книга:

• Математические иллюстрации Билла Кассельмана.

Для рисования диаграмм Фейнмана с помощью SVG я разработал jQuery.Feyn , чтобы упростить задачу (см. скриншот ниже).

Я недавно познакомился с GeoGebra , и хотя у меня еще не было возможности использовать его для какой-либо работы, мне нравится интерфейс. Для геометрических диаграмм это выглядит эффектно.

Я также широко использовал XFig и gnuplot. Особенно, если вы используете$\LaTeX$, эти инструменты очень хорошо служат своей цели.

Для примитивных рисунков я большой поклонник XFig. Пользовательский интерфейс немного неуклюж, но он может сохранять в десятки графических форматов и создавать рисунки, которые совершенно тривиально включить в документ LaTeX. Самое главное для меня то, что формат файла основан на тексте, поэтому вполне возможно создавать скрипты для более сложных рисунков.

Я тоже использую Mathematica для рисунков и обнаружил, что это не большой скачок от того, чтобы использовать его для рисунков. Вы можете довольно легко рисовать 2D или 3D примитивы:

Rectangle[{xmin, ymin}, {xmax, ymax}]

и, подобно python/matplotlib, возможность параметризации всего позволяет вам перерисовывать изображение для нескольких сценариев (или анимировать или манипулировать им).

Для меня самой полезной функцией является то, что вы можете определять вещи с точки зрения математики. Пример MetaPost, упомянутый Мареком, в котором могут быть определены две кривые, а пересечение вычислено пакетом рисования, по своей сути обрабатывается Mathematica.

Я много думал над этим вопросом с тех пор, как закончил университет и начал преподавать. Я считаю Adobe Illustrator лучшей программой для работы с векторными изображениями. Для рисования изображений не требуется никакого кода; вам нужно только научиться использовать некоторые «важные» инструменты. Я никоим образом не графический дизайнер или профессионал в Illustrator, и я нарисовал это:





Более того,

1. вы всегда можете найти учебники по рисованию чего угодно в Illustrator
2. Вы можете экспортировать изображения из Matlab или Autocad в Illustrator (.ai или .eps)

1. Программное обеспечение для рисования геометрических диаграмм
2. Иногда я использую SAGE .

Начнем с того, что для научного рисования обычно больше подходит векторная графика — масштабируемая, удобная для модификации и создания менее громоздких файлов.

Для простой графики общего назначения я использую OpenOffice.org Draw (я предпочитаю его Incscape).

Для абстрактных диаграмм есть yEd-Graph Editor .

Оба бесплатны для Win/Linux/MacOSX, просты в освоении и могут экспортироваться в векторную графику и pdf.

Я использую TKPAINT, который до сих пор работает очень хорошо.

http://www.netanya.ac.il/~samy/tkpaint.html

Во-первых, нужно загрузить ActiveTcl для Windows или его аналоги Tcl для Linux или что-то еще, что вы используете. Он может рисовать заполненные или пустые диски, эллипсы, квадраты, прямоугольники, сплайны, вращать их, быстро копировать, перемещать, тексты с множеством шрифтов, цветов, сетки, а также может экспортироваться в формате EPS - также инкапсулированный постскриптум - который стандартный способ встраивания подобных диаграмм в документы TeX на arXiv и за его пределами.

Я использовал его во многих статьях, когда писал их.

Привет ЛМ

Для электрических цепей CircuitLab — хороший онлайн-редактор и симулятор. Есть некоторые ограничения на то, что вы можете делать без учетной записи или с бесплатной учетной записью — я не могу вспомнить подробности — но вы можете использовать экран печати, чтобы получить из него красивые картинки. Мне это нравится, потому что это действительно тот уровень простоты, который мне нужен: если я объясняю базовый вопрос об электрических цепях, я не хочу тратить более двух минут на рисование, скажем, пяти резисторов в какой-то параллельной/последовательной конфигурации. CircuitLab выполняет свою работу.

Для ознакомления см. их видео на YouTube «Начало работы с CircuitLab» .

Редактировать: Если вы хотите, чтобы вывод png был включен в сообщение на этом сайте, вы можете перейти к Electrical Engineering , у которого есть встроенная реализация в редакторе сообщений , и просто вернуть ссылку на изображение. Спасибо Крису Уайту за совет!

Существует надстройка для Microsoft Word под названием «Помощник учителя естественных наук». http://www.helpscience.com

SmartDraw также является отличной программой для создания диаграмм. http://www.smartdraw.com

Вы также можете использовать PLotly , совместную графическую веб-платформу с API-интерфейсами на Python, R, MATLAB, Julia и Perl. Вы можете найти код для создания этих примеров в их документации.

.

Посмотрите на программное обеспечение SCaVis . В нем много примеров, иллюстрирующих, как рисовать различные графики. Вот ссылка на примеры