Welche Softwareprogramme werden zum Zeichnen von Physikdiagrammen verwendet, und was sind ihre relativen Vorzüge?

Ich habe gute Erfahrungen mit Inkscape gemacht . Es hat eine GUI-Schnittstelle, ermöglicht Ihnen aber die direkte Eingabe von Koordinaten, wenn Sie möchten, und es ist skriptfähig. Es gibt ein Plug-in, mit dem Sie LaTeX direkt eingeben können (für Etiketten und dergleichen). Der Nachteil ist, dass es sich noch in der Entwicklung befindet, sodass Sie manchmal feststellen, dass eine gewünschte Funktion noch nicht vollständig implementiert ist.

Als Beispiel ist hier ein Poster, das ich letzte Woche vollständig in Inkscape erstellt habe:

Inkscape hat jetzt auch das Plug-in " JessyInk ", mit dem Sie es verwenden können, um Präsentationen ( à la Powerpoint) zu erstellen. Die Präsentation kann in einem Webbrowser als SVG angezeigt oder als PDF exportiert werden.

Wenn Sie einen Mac haben und nichts dagegen haben, etwas Geld auszugeben (100 US-Dollar), habe ich Gutes über OmniGraffle gehört .

Ich lerne gerade TikZ (ein Zeichenpaket für LaTeX). Es ist gut für zweidimensionale Strichzeichnungen, die Syntax zum Spezifizieren von Formen und Kurven ist extrem vielseitig, aber die Lernkurve ist sogar steiler als LaTeX.

Es gibt eine hervorragende Galerie mit TikZ-Beispielen .

Hier ist eine weitere Sammlung von netten TikZ-Beispielen auf SE.tex.

Ich interpretiere Ihr Begriffsdiagramm als "jedes ausgefallene Bild, das etwas Physik einfängt".

Dafür kann ich kaum etwas anderes als MetaPost empfehlen . Es ist mit TeX vergleichbar, da es etwas schwer zu lernen ist, aber sobald Sie die Grundlagen beherrschen, werden Sie nicht glauben, dass Sie jemals etwas anderes hätten verwenden können (insbesondere GIMP und Inkscape; eine gute Analogie wäre hier TeX vs. MS Word ).

Grundeigenschaften

1. es ist eine (einfache) Programmiersprache
2. es ist vektoriell (das sollte wahrscheinlich selbstverständlich sein, aber trotzdem)
3. Seine Primitive sind Dinge wie Punkte, Linien, Pfade, Splines
4. es enthält hervorragende Bildbearbeitungsfunktionen; Sie können Dinge sagen wie "Nehmen Sie dieses Bild, vergrößern Sie es um zwei und drehen Sie es um 60 Grad".
5. Sie können TeX-Etiketten einfügen
6. es kann Gleichungen lösen; Dies ist ein echter Killer, den sonst niemand anbietet. Sie können zwei Kurven zeichnen$X(t)$und$Y(t)$(am bequemsten als Splines definiert) und MP anweisen, ihren Schnittpunkt zu berechnen, dort einen Punkt zu zeichnen und ihn mit etwas Text zu beschriften

Erfolgsgeschichte

Ich habe MP verwendet, um im Zusammenhang mit Cluster-Erweiterungen einige Polygone auf einem hexagonalen Gitter zu erstellen. Es gab eine riesige Menge dieser Polygone zu zeichnen, also gab ich schnell alle Hoffnung auf, sie von Hand in Inkscape oder etwas Ähnlichem zu zeichnen. Stimmt, am Ende wäre es wahrscheinlich schneller, aber ich hasse Handarbeit; Ich verbringe lieber viel länger damit, eine Programmiersprache zu lernen und dann einfach die ganze Arbeit in wenigen Minuten zu programmieren. Also habe ich ein einfaches MP-Programm zusammengestellt, das meine Eingabedaten (Eckpunkte und Kanten der Polygone als reine Zahlen) in schöne Bilder umgewandelt hat. Für eine Nacht Arbeit und mein erstes Mal bei MP war ich mehr als zufrieden.

Leckereien

Die Anerkennung für dieses erstaunliche Bild geht an Johan Kåhrström (siehe dort auch mehr Sachen unter Illustrationen ).

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

Verwenden Sie zunächst keine Rastergrafiksoftware wie Gimp , um Bilder zu zeichnen. Dies hat schwerwiegende Nachteile, wenn Sie bildschirmlesbare Dokumente erstellen möchten (das Bild wird verpixelt). Verwenden Sie dazu immer Vektorgrafiken . Wikipedia hat eine schöne Liste von Vektorgrafik-Software . Unter ihnen würde ich die folgenden empfehlen:

• Inkscape (plattformübergreifend): Obwohl die Lernkurve etwas steil ist, lohnt es sich. Beachten Sie, dass Inkscape nicht zum Erstellen wissenschaftlicher Diagramme gedacht war. Trotzdem finden Sie ein LaTeX-Plugin, Export nach LaTeX/PSTricks usw.

• Dia (plattformübergreifend): Sehr einfach und leicht, aber nicht sehr leistungsfähig. LaTeX kann nicht verarbeitet werden .

• Ipe (plattformübergreifend): Ipe ist etwas zwischen Inkscape und Dia. Auch Ipe wurde für wissenschaftliches Zeichnen entwickelt. Kann LaTeX-Quellcode verarbeiten und PDF-Figuren importieren.

• WinFIG (plattformübergreifend): Obwohl kommerziell , ist es in der wissenschaftlichen Gemeinschaft sehr beliebt.

BEARBEITEN: Wikipedia hat eine nette Seite, die verschiedene Software bespricht, die zum Erstellen von Figuren verwendet werden kann. Siehe Wikipedia: So erstellen Sie Diagramme für Wikipedia-Artikel

Ich würde Matplotlib ausprobieren, aber überprüfen Sie zuerst hier und entscheiden Sie, ob diese Bilder Ihren Anforderungen entsprechen. Klicken Sie auch auf ein Bild und überprüfen Sie den Quellcode.

Verwandter Beitrag in SO .

Mein persönlicher Favorit ist Asymtpote , das wie MetaPost auf Steroiden ist. Eine Galerie ist hier .

Manchmal ist auch eine Rastergrafik notwendig. Ich habe oft POV-Ray verwendet , um einige Illustrationen zu machen.

Es kann in jeder Größe mit demselben Skript mit Beschreibung des Bildes erstellt werden, um Skalierungsprobleme zu vermeiden. Aber es ist kein grafischer Editor und schnell nur für die Erstellung einfacher Bilder.

Nur der Vollständigkeit halber lasse ich das hier:

Es ist immer möglich, Ihre Illustrationen in rohem Postscript zu erstellen ! Postscript ist selbst eine Forth-ähnliche Programmiersprache. Dies ist besonders nützlich für Illustrationen, die sich für eine prozedurale Generierung eignen. Wenn Postscript selbst zu niedrig ist, kann man oft ein Skript in einer anderen Sprache schreiben, das ein Postscript-Programm ausgibt.

Eine hervorragende Einführung in die Erstellung von Zeichnungen in rohem Postscript ist dieses kostenlose Buch:

• Mathematische Illustrationen von Bill Casselman.

Um Feynman-Diagramme mit SVG zu zeichnen, habe ich jQuery.Feyn entwickelt , um es einfacher zu machen (siehe Screenshot unten).

Ich wurde kürzlich mit GeoGebra bekannt gemacht, und obwohl ich noch keine Gelegenheit hatte, es für irgendwelche Arbeiten zu verwenden, liebe ich die Benutzeroberfläche. Für geometrische Diagramme sieht es spektakulär aus.

Ich habe auch XFig und Gnuplot ausgiebig verwendet. Besonders wenn Sie verwenden$\LaTeX$, diese Tools erfüllen ihren Zweck sehr, sehr gut.

Für primitive Zeichnungen bin ich ein großer Fan von XFig. Die Benutzeroberfläche ist ein wenig klobig, kann aber in Dutzenden von Grafikformaten gespeichert werden und erstellt Abbildungen, die geradezu trivial in ein LaTeX-Dokument eingefügt werden können. Das Größte für mich ist, dass das Dateiformat textbasiert ist, sodass es durchaus möglich ist, kompliziertere Zeichnungen zu skripten.

Ich benutze Mathematica auch für Zahlen und fand, dass es kein großer Sprung von dort zur Verwendung für Zeichnungen war. Sie können 2D- oder 3D-Primitive ziemlich einfach zeichnen:

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

und wie bei python/matplotlib können Sie durch die Möglichkeit, alles zu parametrisieren, ein Bild für mehrere Szenarien neu zeichnen (oder es animieren oder manipulieren ).

Für mich ist das nützlichste Feature, dass man Dinge mathematisch definieren kann. Das von Marek erwähnte MetaPost-Beispiel, in dem zwei Kurven definiert und der Schnittpunkt vom Zeichenpaket berechnet werden können, wird von Mathematica inhärent behandelt.

Ich habe viel über diese Frage nachgedacht, seit ich meinen Abschluss gemacht und angefangen habe zu unterrichten. Ich denke, Adobe Illustrator ist die beste Software für Vektorgrafiken. Es erfordert keinen Code, um Bilder zu zeichnen; Sie müssen nur lernen, einige "wichtige" Werkzeuge zu verwenden. Ich bin in keiner Weise ein Grafikdesigner oder ein Illustrator-Profi und habe Folgendes gezeichnet:





Außerdem

1. Sie können immer Tutorials zum Zeichnen mit Illustrator finden
2. Sie können Bilder von Matlab oder Autocad nach Illustrator exportieren (.ai oder .eps)

1. Software zum Zeichnen von Geometriediagrammen
2. Manchmal verwende ich SAGE .

Zunächst einmal sind für wissenschaftliches Zeichnen normalerweise Vektorgrafiken besser geeignet - skalierbar, bequem zu ändern und weniger sperrige Dateien zu erzeugen.

Für einfache allgemeine Grafiken verwende ich OpenOffice.org Draw (ich bevorzuge es Incscape).

Für abstrakte Diagramme gibt es den yEd-Graph Editor .

Beide sind kostenlos, für Win/Linux/MacOSX, leicht zu erlernen und können als Vektorgrafiken und PDF exportiert werden.

Ich benutze TKPAINT, das immer noch sehr gut funktioniert.

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

Zuerst muss man ActiveTcl für Windows oder seine Tcl-Pendants für Linux oder was auch immer Sie verwenden, herunterladen. Es kann gefüllte oder leere Scheiben, Ellipsen, Quadrate, Rechtecke, Splines zeichnen, rotieren, schnell kopieren, verschieben, Texte mit vielen Schriftarten, Farben, Rastern, und es kann als EPS - auch gekapseltes Postscript - exportiert werden eine Standardmethode zum Einbetten ähnlicher Diagramme in TeX-Papiere auf dem arXiv und darüber hinaus.

Ich habe es in vielen Papieren verwendet, als ich sie schrieb.

Gruß LM

Für elektrische Schaltungen ist CircuitLab ein netter Online-Editor und -Simulator. Es gibt einige Einschränkungen, was Sie ohne Konto oder mit einem kostenlosen Konto tun können - ich kann mich nicht an die Details erinnern - aber Sie können Print-Screen verwenden, um schöne Bilder daraus zu machen. Ich mag es, weil es wirklich so einfach ist, wie ich es brauche: Wenn ich eine grundlegende Frage zu elektrischen Schaltkreisen erkläre, möchte ich nicht mehr als zwei Minuten damit verbringen, beispielsweise fünf Widerstände in einer Parallel-/Serienkonfiguration zu zeichnen. CircuitLab erledigt die Arbeit.

Eine Tour finden Sie in ihrem YouTube-Video Getting Started with CircuitLab .

Bearbeiten: Wenn Sie möchten, dass eine PNG-Ausgabe in einen Beitrag auf dieser Website eingefügt wird, können Sie zu Electrical Engineering wechseln , das über eine integrierte Implementierung im Post-Editor verfügt , und einfach den Bildlink zurückbringen. Danke an Chris White für den Tipp!

Es gibt ein Add-in für Microsoft Word namens Science Teacher's Helper. http://www.helpscience.com

SmartDraw ist auch ein hervorragendes Programm zum Erstellen von Diagrammen. http://www.smartdraw.com

Sie können auch PLotly verwenden , eine kollaborative, webbasierte Grafikplattform mit APIs in Python, R, MATLAB, Julia und Perl. Den Code zum Erstellen dieser Beispiele finden Sie in der Dokumentation.

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Sehen Sie sich die SCaVis-Software an . Es enthält viele Beispiele, die veranschaulichen, wie verschiedene Diagramme gezeichnet werden. Hier der Link zu den Beispielen