科研绘图神器推荐:轻松画出专业神经网络结构图
前言
科研绘图是所有研究入门的第一课之一,好的绘图会让你的论文更吸引眼球,尽管绘图方面生物信息方向的的绘图很酷炫,快成了美术专业大比拼了。我常常调侃道:作为“研究型人才”,活生生让论文给变成了一个艺术家(😂)。
本文将会缩短你的试错时间,快速让你有目标的去学习和选择科研绘图软件。这将会是科研入门的众多文章中的一个方面,内容很多,本文主要涉及软件推荐。
必要基础
首先需要明确一个点,我们最终的目的是科研绘图,也就是说满足科研要求。所以绘图之前需要先了解如下内容:
格式要求
科研绘图最终输出的格式可以包括:PNG
,JPG
,Tif
等格式,具体格式要求根据期刊的不同而不同,为了保险起见,请以Tif
格式为唯一输出格式标准。
注:
Tif
和Tiff
指的是同一个格式,之所以你能看见两种文件后缀,是因为早期 MS-DOS(Windows 系统的爷爷)使用的是文件命名规则是:[8.3 filename],所以也就遗传下来了,不过随着近代的发展,已经不限制文件后缀的长度了,所以你会看到两种文件后缀,不过他们本质还是一种文件。
其他标准
在了解基础的输出格式后,我们还需要确定一个标准:PPI。当然你并不需要对他了解太多,你只需要简单的理解,他可以控制你的图像的大小清晰度,一般论文的 PPI 标准是按照打印机的标准来的,具体的论文期刊内容后续我会详细说明,总之,**PPI 的参考标准:300
或者360
**(在期刊没有特殊要求的情况下,基本上绝大部分期刊是没有的)。
一个直观的效果而言,越高的 PPI 会带来越大的空间占用。所以投稿的时候遇到期刊有文件大小限制的时候,可以适当减少 PPI 数值来满足投稿上传要求。
科研绘图工具
科研绘图工具有很多,根据图像类型,可以分为矢量绘图工具和像素/网格级别的绘图工具。学术上更加优先推荐使用矢量绘图工具,它可以满足缩放不失真,进而可以输出高清科研绘图。对于像素/网格绘图工具而言,如果足够清晰也是可以用的(我不推荐)。
基于上述要求,一些常用的科研绘图工具(矢量绘图)如下所示:
- Adobe Illustrator:Adobe家族的矢量绘图产品,经久不衰,并且都是一个家族,所以你如果会使用 PS 的话这个也是举一反三的。【正版:付费】
- CorelDRAW:可能也就搞地质和一些老的行业会用了吧(好多人都已经在调侃了)。【正版:付费】
- Inkscape:开源的矢量绘图工具,我个人用的很顺手,图层还有便携性和速度要比 CorelDRAW 要好很多,再加上是开源,免费,所以我推荐使用这个。【正版:免费】
- Visio:微软的,和大家所熟知的 PPT,Excel,Word是一个系列的,尽管可能购买送的版本不包含这个,但是从拼夕夕上可以很便宜的购买一个单机正版。【正版:付费】
如上是一些主流的大型工具,当然还有一些小型的,但是并不趋向于矢量绘图,但是依旧在科研或者生活上有很大帮助:
- draw.io:开源的绘图工具,尽管这么说可能不太严谨,他的设计初衷是作为设计流程图,软件工程UML等相关专业而设计的,后来扩展就多了,有很多内置的模板。【正版:免费】
- excalidraw:也是开源的,以手绘风格的白板功能著名,我喜欢他的快捷,无限画布还有手绘风格,不过看就了可能会出现审美疲劳【正版:免费】
- PPT:没想到吧,还能推荐使用 PPT 来作图哈哈哈,这是个小众赛道😂。
可能还有很多工具没有提到,但是主流上来说就是这些了。总体上来说,我个人推荐的是使用Inkscape和Visio还有附属的小工具。推荐理由如下:
- 免费,或者以几块钱的价格就可以买到正版单机,不需要担心使用的问题。
- Inkscape轻量级绘图,打开很快,保存很快,小且精悍,说到这里我就想起来使用 CorelDRAW的时候,很容易出现打开慢,操作慢,最让我崩溃的时候就保存的时候得祈祷软件别崩溃。
- Visio微软家的,风格操作统一,所以你如果会 PPT 的话,这个操作很快,而且还是有工程设计的美感在里面的。现实情况是基本上所有的事情都可以让 Inkscape 来完成,之所以我会使用并推荐 Visio 是因为深度学习的神经网络绘图,这个是后话了。
如果你使用我的工作流,我推荐使用 SVG
格式作为通用的项目格式,这个格式有如下优点:
- 通用,他是现代化的矢量格式,不会出现类似于 AI 或者 CDR 等软件的私有格式,必须要求你使用自家的软件来打开。
- 因为足够通用,所以,他可以直接使用你的浏览器来打开(尽管它的设计之初就是给网页使用的),所以你不需要担心别人什么绘图软件也没有不能查看你的图像。
- 小,不论你矢量绘图的内容有多少,他的文件本体是很小的。我个人正常的科研绘图使用该格式,项目文件不会超过
1MB
。小带来的是不论给别人拷贝,发送都很快,而且存储也节省空间。简直完美。
神经网络绘图
我觉得常规的绘图其实是简单的,就是画的时候需要一定的时间,但是当我做深度学习的神经网络绘图的时候,我第一次会相形见绌。主流的绘图软件在神经网络面前有点束手束脚,我如果这么说你可能没有办法直接理解,例如下图:
注:该图像来源于网络
我需要解决的第一个问题是怎么让图像“立体起来”,尽管我前面说的软件或多或少有“立体”起来的相关工具或者插件,但是我尝试过后,都是不完美的,直到使用Visio和PPT,很难想象对吧,因为微软原生对“立体”的支持度比前面的要好很多,所以绘制神经网络相关绘图的时候会方便很多。如下内容是本人使用Visio绘制的:
注:未经授权禁止使用该图片
如果你不想严谨的绘制科研绘图,只希望绘制简单的示意图,我更推荐使用draw.io,他是免费的,而且是基于网页的,也就意味着你可以不用下载任何软件,只要有浏览器访问网页即可满足正常绘图(特值神经网络绘图和一些流程图之类的)。
End
本文主要集中于科研绘图基础和绘图工具推荐。学会使用工具会让大家的科研工作事半功倍,同时也会给大家的论文增加第一印象。但是如何学会科研绘图的技巧,也是一个值得研究的学问,后续将会讲述一些如何科研绘图的技巧,并且将会专门写一篇关于 AI 如何辅助我们科研的内容,包含,写作,润色,绘图等方面。感兴趣关注我的唯一微信公众号:码上地球🌹
参考文献
- 文中所有表情包来源于互联网,包括但是不限于知乎,小红书等,感谢众多网友的表情包🌹
- 2.1.5.2.1 8.3 Filename