科技论文图形的编辑处理

2016-11-12张洋，陈勇

湖北师范大学学报(自然科学版) 2016年3期

关键词：矢量图灰度像素

张　洋，陈　勇

(中国机械工程杂志社，湖北武汉　430068)

科技论文图形的编辑处理

张洋，陈勇

(中国机械工程杂志社，湖北武汉430068)

图形的编辑处理是科技期刊编辑的组成部分。从科技论文的实际工作出发，首先按科技论文中图形的特点，对其进行了分析，然后给出图形的处理流程，将科技论文图形的处理流程分为图形审读、图形处理和图形输出。最后对图形审读过程中需要注意的问题进行了分析，并结合绘图软件Uisio对图形输出给出了详细说明。

科技论文；图形编辑；图形审读；图形处理；图形输出

0　引言

图形是科技论文的重要组成部分，其编辑处理的质量直接影响科技论文的编校质量。随着MATLAB、ANSYS等仿真分析软件的大量使用，越来越多的研究结果都采用图形来表示。不断增多的图形使得图形的编辑处理工作在科技期刊编辑工作中的比例越来越高。如何高效处理图形，使之符合图形规范，并能充分表达作者的思想，已成为一个亟待解决的问题。

笔者根据图形的编辑处理规范，并结合日常工作的经验，对图形处理的工作进行了分析和整理，针对性地提出了图形的处理流程和方法。本文介绍了科技论文图形的特点，将科技论文图形的处理流程分为图形审读、图形处理和图形输出这三部分，着重对图形审读过程中需要注意的问题进行了分析，结合绘图软件Visio对图形输出给出了详细说明。

1　科技论文中图形的特点及分类

1.1图形特点

科技论文中的图形与一般的插图不同，具有如下特点：(1)真实性与客观性，即图形是对客观实物的描述与展现，因此编辑在处理过程中不能造成任何失真(内容失真、形状失真、色彩失真等)；(2)必要性，即论文作者某些思想的表达只能依靠图形，而无法通过文字、表格清楚表达；(3)可替代性，某些简单图形所要表述的思想可用文字或表格的表述代替，而不影响论文作者所要表达的思想。

1.2图形分类

科技论文采用的图形具有多种属性，根据不同的分类原则，可以得到不同的分类结果。

1.2.1矢量图与像素图

(1)矢量图是根据几何特性来绘制的图形，只能靠软件生成。这种类型的图像文件包含独立的分离图像，可以自由无限制的重新组合，其特点是放大后图像不会失真，和分辨率无关。由AutoCAD(dwg文件、dxt文件)、MATLAB(fig文件(只能由MATLAB打开，可导出为emf文件)、VISIO(vsd文件)等绘制或仿真得到的图都属于矢量图。

(2)像素图，就是以单个像素为单位，通过像素有规律的组合与排列，来显示其效果的图片，缩放会有失真。由SolidWorks、UG等软件绘制的三维模型，ANSYS仿真获得的云图都是像素图，金相学研究中拍摄的各种显微照片也是像素图。

1.2.2根据导出数据绘制的图

科技论文的作者大多数都是从事研究的科研工作者，他们在研究活动中会用到各种不同的仪器设备。有些仪器直接将测量或采集的数据以图形的形式显示出来，如电气工程领域常用的示波器就直接将测量数据显示在屏幕上。有些测量仪器如加速度传感器则直接输出测量数据，科研工作者根据所得数据绘制图形或进行分析。

1.2.3函数曲线图

函数曲线图是表示自变量与函数之间关系的图形，如图1、图2所示，常用的函数曲线图多为二维、三维图形。函数曲线图应包括图序、图题、坐标轴、曲线、图注序号、标值线、标目、注释或说明[1]。

以上所说的几种分类方法对各种图形进行了粗略的分类，实际工作中，论文里面的图形往往具有多种属性，可以是根据导出数据绘制的坐标图，也可以是仿真得到的矢量图。因此应根据图形的多种特性，针对具体的问题提出相应的审读意见。

2　图形的处理流程

图形的处理是论文编辑处理的一个组成部分，与对文字的处理一样，图形的编辑处理也有审读与编辑的过程。图形处理之后，还有一个输出的过程，只有输出格式正确，分辨率合适的图形，才能完成后续的制版、印刷流程，得到最终的期刊。

2.1图形的审读

图形审读是论文审读的一部分，是后续图形处理的基础。图形审读的主要工作如下：

1)发现文字表述内容与图形表述内容不一致、相矛盾的地方，给出审读意见，请作者检查图文并针对性地做出修改。笔者编辑的一篇论文内的文字表述“当驱动频率接近32Hz时，驱动器的旋转步长输出均达到最大值830μrad”，对应图形(图1)在32Hz处的旋转步长却没有超过800μrad，图形所示内容与文字表述内容相矛盾。造成这个问题的原因可能是作者论文撰写过程中的笔误，也可能是图形绘制过程中数据录入的错误。这时，就需要将问题指出，请作者核对。作者在核对之后，发现是论文撰写中出现了问题，正确的文字表述是“当驱动频率接近32Hz时，驱动器的旋转步长输出均达到最大值727μrad”。

图1　图文表述不一致

2)文字、表格、图形是作者表述思想的常用方式。在这几种方式中，图形的编辑处理是最费时、工作量最大的。因此，在论文的审读阶段就找到那些图示内容简单，可用表格、文字表述的图形，请作者改用文字或表格来表述。图2所要表述的内容简单，可用一句话“0～20s的压力恒为1.5MPa”来代替，而不影响内容的表达。柱状图、饼状图等简单的图形完全可用表格来表述，如图3所示，原来的柱状图改用表格(表1)表述后，不但占用的版面减小了，编辑处理的工作量也减小了。

图2　可改用文字表述的图形

图3　可改用表格表述的图形

一季度二季度三季度四季度1562226

3)有些论文中，作者同时用文字和图形来表述其思想，那么图形与文字二者只需要保留一个即可。对于那些文字表述清楚、无需用图来表述的部分，可直接删除图形，否则就删除文字表述，保留图形。

4)论文中的图形多种多样，既有彩色图，也有灰度图。当杂志只能刊出灰度图时，则需要请作者将原来的彩色图转换为灰度图。需要注意的是，转换过程中，不同的颜色可能会转化为相同的灰度。此时就需要请作者检查灰度转换后的图形能否具备相同的表达效果。此外，还有一个需要注意的问题是，人眼只有8级灰度的分辨能力，超过8级的灰度，人眼就很难区分了。因此，输出图形的灰度只能有8级，即图形最多只能分为8个数据段的色块，以避免颜色转换过程中的信息丢失。

2.2图形审读中应注意的问题

图形审读必须以有利于表达为原则，制图规范及其相应的国家标准也是为了更好地表达作者的思想，因此当图形某些地方与国家标准不一致的时候，需要根据实际情况来处理。例如MATLAB/Simulink是系统仿真常用的工具，采用该软件绘制仿真模型系统图时，图中文字没有按照国家标准区分正斜体和下标。因为MATLAB/Simulink是最常用的仿真软件，科研工作者可以很快从图中获取需要的信息，因此，没必要修改模型图中的字体，而影响图形的真实性。

图形审读过程中应注意以下问题：

1)ANSYS图中，仿真单元的代号和尺寸对仿真结果有直接影响，在正文中应当有相应的说明。ANSYS仿真云图常会出现文字与云图重叠的情况，此时就需要请作者对图形进行适当缩放，将文字与图形分离；仿真模型中各单元的名称多半是英文的，需要请作者在正文中补充相应的中文说明；只能刊出灰度图的杂志，需要请作者将彩色图改为灰度图，在不影响表达的情况下，建议改为8级灰度的云图；这种仿真图的精度由显示精度决定，通过提高显示精度来提高图形分辨率是一个有效方法。

2)显微照片中的放大倍数是科技论文作者在研究过程中试验时目镜视野内图像与实际物体的比例。显微照片是像素图，图中物体的大小由显示设备像素大小决定。当显示设备发生改变时，显微照片的大小就会发生改变，并且放大的倍数还不能确定。此时，若再用显微照片拍摄时的放大倍数就不准确。审读过程中遇到显微照片时，应当请作者在原始图片中给出长度标尺。这样，在图像处理过程中的缩放就不会对所要显示的内容产生影响。

3)坐标图在审读过程中需要关注的问题有，坐标线的刻度是否均匀完整、首末刻度值缺失都是应注意的问题。此外，坐标轴的量名称、量符号、量单位是否完整、规范，量符号与文中文字部分对应物理量的量符号是否相同，也都是需要注意的问题。对于那些由数据绘制的图形，可以请作者直接提供原始数据(编辑直接根据数据绘制图形)。

4)论文中的图形请作者单独保存，矢量图可直接保存为相应格式的文件，像素图必须保存为bmp格式或tiff格式的文件。常用的jpg格式是静止图像压缩格式的一种。压缩时，离散的余弦转换(discrete cosine transform, DCT)表达图片里点和点间的规律。量化过程把DCT编码产生的结果截断到一个较小压缩的值范围之内，其中的量化系数决定了丢失的数据量以及压缩的程度和重建图像的质量。还原压缩是上述步骤的逆过程，即还原量化结果。使用一个逆DCT 重建图像时，量化丢失的低序位是不可重建的[3]。如图4所示，与bmp图片相比，jpg图片边缘有噪声点，曲线不清晰、不锐利。

矢量图或有色标的云图须提供色标的单位；提供高分辨率的图。(B)各种显微照片，应避免在图中出现放大倍数，而直接在图中给出标尺。(C)像素图应保存为.bmp和.tiff格式图片，不要保存为.jpg格式图片。

图形的编辑处理，笔者已有论文做了说明，此处不再赘述，具体请参看文献[2]。

(a)jpg格式

(b)bmp格式

3　图形输出

图形输出是处理的最后一步也是非常关键的一步。排版软件内只能使用eps和tiff格式的图形文件，因此所有图形完毕之后都需要保存为这两种格式的文件。eps文件是Coreldraw兼容的文件，并且Coreldraw作为常用的图形处理，已有较多文献介绍，在此就不再赘述。本文主要介绍采用Visio处理图形并保存为tiff格式文件的方法。

Visio使用简便，可根据图形的类型选择添加相应的模块，快速绘图；兼容性好，可以导入大多数格式的图形，emf文件、CAD文件都可兼容；线型、线宽、字体、字号选择多，图形缩放时，文字和线条宽度不会发生变化(Coreldraw无法做到)。

在Visio中导入各种矢量图后，根据需要设置线条宽度、箭头类型和大小、字体、字号等参数就可以导出图形了。像素图在粘贴到Visio并补充指引线、说明文字等内容后，也可以导出了。图形导出时应注意以下几个问题：(1)每个分图应独立保存，以便于后期的排版；(2)图形(含文字部分)宽度应比栏宽略小；(3)图形的精度至少为300dpi；(4)Visio中并没有tiff这个文件后缀，保存时请保存为“Tag图形文件格式”(这是tiff格式文件的中文全称)。