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今天谭编辑为数据图“拟合”和“化妆”,瞬间提升论文水平!去看看!
对于国外SCI论文的投稿中,经常需要提供一张摘要图,那么有意识地培养自己的美术素养,为枯燥的科学数据图“化妆”、“美妆”、“靓妆”,瞬间提升论文的“吸睛力”,不仅可以提高审稿通过率,而且还能提高引用!
这张文献图由北京网友提供,暂时不知道该图的文献来源(您若知道该图的文献出处,非常感谢您在推文下方留言告知文献出处。在后面的推文中,会注明图的文献出处)。
Origin2018提供了更高级的绘图功能,本文采取Origin2018软件绘制曲线图。
图1 来自文献的图
网友提出的问题
(1)怎样拟合图1B中的散点?(2)怎样添加半透明的分割面?
图片数据
由于没有该文献图的原始数据,只能估计取值并新建数据(表1)
表1 图1中的数据
表1中”p400″对应于“PEGDA-400”,“pp400”对应于“PEGDE-PEGDA-400”,其余注释类似。
传统绘制方法
采用传统的绘制方法,可绘制3幅单独的散点图,为每个子图“化妆”使科学数据图片“生动”起来。
双击图片中部空白区域,在打开的对话框中选择“Background”选项页,将“Color”下拉框中的“None”改为想要的颜色,此时渐变填充Gradient Fill被激活,可以修改模式Mode为“Two Colors”,再选择2nd的彩色,确定即可生成丰富多彩的图片。
对于国外SCI论文的投稿中,经常被要求提供一张摘要图,那么有意识地培养自己的美术素养,为枯燥的科学数据图“化妆”、“美妆”、“靓妆”,瞬间提升论文的“吸睛力”,不仅可以提高审稿通过率,而且还能提高引用!
拟合方法:分别点击图中的散点,点击菜单“Analysis”-“Fiting”-“Polynomial Fit”,拟合结果如图2所示:(A)400 (B)700 (C)1000
图2 传统绘图效果
传统绘图方式(图2)中,如果保持每个子图的纵轴、横轴刻度范围一致,也可以比较直观地对比出3个系列(400、700、1000)的2种物质(复合前PEGDA和复合后的PEGDE-PEGDA)的性质。
在优秀的论文中,每张图片都会自己“说话”,即不用在正文中赘述也能向读者“说”出结论,这就是科技图表绘制的原则——“自明性”。
科技数据图通常包含重要的变化趋势、性能对比、表征验证等信息,因此一张出彩的数据图片需要在尽可能少的版面“图说”尽可能多的“信息容量”。
图2显示出的“信息容量”主要有:
(1)各物质的logσ均随不同序列(400、700、1000)的增加而增大;
(2)各物质的logσ均随1/T的增加而减小,且可拟合;
(3)复合后PEGDE-PEGDA的logσ均比复合前PEGDA的提高。
传统绘图法的优缺点:
(1)绘图简单、快速等优势;
(2)占版面、欠直观等缺点。
三维散点图的绘制
4.1 设计思路
在传统绘图法(图2)中,每个子图分别对应于400、700、1000三个序列。
怎样绘制3D散点图,这需要将3个子图按照图3的方式编排。那么原来2D图中的纵轴Y轴需要变为Z轴,3个序列需要新增为Y轴,即新增一个自变量y。
图3 设计思路
4.2 数据处理
理清思路之后,利用3D Scatter图绘制之前,需要新建一个数据表(请不要在原数据表中修改,这样会破坏已经完成的绘图的),给表1中的每个系列数据中增加1列y1、y2、y3分别在表列中填充400、700、1000,并Set as Y。
再将原数据的表列Set as Z。效果见表2。
表2 新增Y轴的数据表
4.3 3D散点图的绘制
全选表中数据,点击菜单plot,在弹出的下图中点击“3D”工具栏中的第一个“3D Line+Symbol”,会继续弹出具体的4种工具,选择“3D Scatter”。如图4。
图4 3D散点图的绘制工具
可绘制出草图如图5所示,但是每条散点都是Group群组捆绑状态,若需要灵活设置每条数据的图例和颜色,则需要解除群组,点击任意一个散点,然后右键选择“Ungroup”即可。
图5 解除群组
图例的修改切忌随意,要有规律可寻。图例本身就是一种图形化的语言,是除了“图文”标注以外的另一种非常重要的“图说”信息。为了使数据图更加清晰,可将相同因素的散点采用相同的符号。
该文献图的作者在绘制该图时,是花了一番心思的,将该图设计并绘制得如此精致。从某种程度上说,科技绘图艺术也可以反映作者在科研实验上的“钻研”精神,因此该作者的这种精神值得我们学习。
例如本案例中,用▲表示PEGDA系列,用☆表示PEGDE-PEGDA;而采用不同的颜色区分400、700、1000三个系列;用相同的颜色将复合前、复合后的两种物质联系起来。结果如下:
图6 图例符号的设置
4.4 散点的拟合
下面开始逐条拟合,点击某条散点图,点击菜单Analysis→ Fitting→ Polynomial Fit→ Open Dialog… 或1<Last used>,如图7所示。
图7 散点的拟合菜单
但是,我们发现直接在3D Scatter图中拟合,好像不可用,图7中的“Open Dialog…”和“<Last used>”都是灰色的。或许这也就是该网友遇到的同样的问题(3D散点图怎样拟合?)
那么,我们将图2中的拟合数据,重新建立数据表,并整理如表3所示。
当然,只需要临时绘制图2中的单独的每个子图即可,不需要层管理放置同一个绘图区,也不需要调整图文、图例,因为只是利用这一步骤预处理数据(拟合数据)。这里可省略同一张子图中两组散点的4列拟合数据(两列X、两列Y)中的X拟合数据,即共用E(X2)拟合数据(如表3中蓝色块的x列)。
然后新增一列y并将y列所有行都填充相同的Y值(如400),这里一定要将拟合数据的所有行的Y值赋值,否则绘图的拟合曲线不完整。类似地,处理700和1000系列的拟合数据。
表3 拟合数据的重新配置
然后选中表2中的所有数据,点击菜单Plot→3D Scatter(见图4),即可绘制出草图如图8所示。
图8 3D Scatter绘制的草图
图8中拟合曲线是由圆球组成的,散点也是球形,且堆在一起,这给图例样式的修改带来麻烦,采用双击这些球形打开修改的方式已经变得不好使了,有时候只能修改某个球的颜色。
因此,我们一般在图例框中双击图例符号(这里是球形)修改,注意不是双击图例后面的文字,如图9所示。
图9 图例的修改方法
修改图例文本:双击图例框中的任意文本,在打开的对话框中删除拟合图例,修改图文,如图10所示。
图10 图例文本样式的修改
添加参考线Drop Lines:双击图例框中的图例符号,在弹出框中点击Drop Lines选项卡,勾选平行于X轴、平行于Z轴的☑,可得到图11的效果。
图11 添加垂线的效果
半透明参考面的绘制,目前我还没找到合适的方法。不过,谭编辑另辟蹊径,有一个解决办法!
采用图11的方法,对拟合曲线设置Drop Lines,由于拟合曲线不是散点,所以它的垂线将呈现一种平面,注意要设置为Dot点线、颜色要比曲线的颜色浅一点,如图12所示。
图12 拟合曲线的垂线设置
得到最终的效果如图13所示。图13A是文献图,图13B是“编辑之谭”重现演示图。
对比一下,两者各有千秋。若一定要将图13A的效果绘制出来,则需要借助CorelDraw或Adobe Illustrator等软件,添加半透明的平行四边形参考面,是可以实现的。
在后续的推文中将演示这两款绘图软件的相关技巧,欢迎您继续关注!
图13 文献图与演示图的对比效果
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