AI在植物内部结构绘图中的应用

马三梅, 刘超予, 王永飞

(暨南大学 生物工程学系， 广州 510632)

在传统的植物生物学实验中，植物的结构图一般使用铅笔手工绘制[1-6]。铅笔绘制中，一旦画错，需要用橡皮擦去画错的地方，重新绘制。绘制后的图片以纸张的形式保存。由于电脑已经普及，一些电脑软件在生物学中的应用越来越广泛[7]。技术和软件的进步为电脑绘图提供了条件。Adobe Illustrator(简称AI)是一款功能非常强大的绘图软件。这款软件非常适合植物内部结构的绘图，使用简单方便，修改容易，上色容易，绘制完成后的图片可以用电子版的形式保存，也可以打印出来[8-10]。利用AI来绘制植物学的内部结构图，可以让一些绘画自动化，和用铅笔一个一个细胞绘制相比，速度非常快。绘制好的结构可以复制，减少工作量。下面以双子叶植物蓖麻根的初生结构例子作为说明绘制植物结构图的方法(图1)。

首先，在网上搜索这款软件，在电脑上安装Adobe Illustrator软件，然后打开软件，新建一个文件，同时按住Ctrl和″，显示画板上的网格。

绘图的时候，先认真观察，确定各个部分的名称。在蓖麻根的显微图片可以明显看到，最外层是表皮，然后是皮层，内皮层，中柱鞘和维管柱。维管柱的中央是木质部，外面是韧皮部。明白了各部位的名称及特征之后，就可以按照从外向内的顺序进行绘制。

图1 蓖麻根的初生结构

打开椭圆工具(图2)，鼠标在画板上一拉，就可以绘制一个椭圆。在描边左侧的箭头所指处，可以选择椭圆填充的颜色，右侧的箭头所指处，可以选择椭圆边的颜色。选定这个椭圆。点击旋转工具(图3)，按住Alt键，确定一个旋转的圆心(图4)，在弹出的旋转窗口上，输入旋转的角度2度，并点击复制按钮(图5)，然后，同时按住Ctrl和D复制成一个大圆。使用鼠标在这些圆上拉一个矩形，选择这些排成一圈的圆，Ctrl和G重组这些圆。重组以后，这些圆就可以一起移动(图6)。取消重组，可以使用鼠标右键，弹出对话窗口，选择取消重组即可。

继续使用椭圆工具，绘制一个稍微小一点的圆(图7)。打开效果—纹理—染色玻璃窗口(图8)，选择单元格大小为26，边框粗细为7，光照强度为3(图9)，点击确定，这个大圆就填充了染色玻璃的效果(图10)。可以改变这个大圆填充的颜色(图11)。

图2椭圆工具Fig2Ellipsetool图3旋转工具Fig3Rotatingtool

图4确定旋转的圆心Fig4Theplaceofthecirclecentre图5旋转窗口Fig5Thewindowforrotating

使用同样的方法，绘制一个小圆，半径为大圆的三分之一，填充染色玻璃效果，单元格大小为10，边框粗细为3，光照强度为3，描边为无(图12)，点击确定按钮，填充染色玻璃后的小圆。然后继续使用椭圆工具，绘制一个小椭圆(图13)。

使用变形工具(图14)，稍微变形这个椭圆，然后填充染色玻璃效果，单元格大小为12，边框粗细为8，光照强度为3，描边为无，点击确定按钮，填充染色玻璃。填充后如图15所示。使用旋转工具，确定圆心，旋转90度，并复制，调节它们的大小，如图16所示。

图6旋转后的大圆Fig6Thebigcircleafterrotating图7使用椭圆工具绘制的圆Fig7Drawingacirclewithellipsetool图8填充染色玻璃效果Fig8Theeffectoffillingstainedglass

图9 染色玻璃窗口工具

图12 染色玻璃窗口

图15填充染色玻璃Fig15Fillingthestainedglass图16旋转并复制Fig16Rotatingandcopying

图17新建一个图层Fig17Creatingofanewlayer图18隐藏图层1和图层2Fig18Lockoflayers1andlayers2

图19绘制椭圆和直线Fig19Drawingtwoellipsesandaline图20旋转并复制Fig20Rotatingandcopying

图21显示所有图层Fig21Unlockofallthelayers图22直线段工具Fig22Linesegmenttool

点击右侧的图层窗口，增加一个图层2(图17)。然后在图层2上绘制一些椭圆和多边形。多边形的绘制是采用多边形工具。描边为红色，粗细为3pt，填充颜色为白色。这就是木质部。使用同样的方法，增加图层3。点击图层左侧的眼睛图标，隐藏图层1和图层2(图18)。在图层3上，使用椭圆工具和直线工具分别绘制2个圆角矩形和一条横线(图19)。将横线的颜色修改成红色描边，红色的线代表内皮层细胞上的凯氏点，按住Ctrl和G，重组它们，然后将它们旋转成一个圆圈(图20)。选择它们，并按住Ctrl和G，继续重组它们。点击图层左侧眼睛图标所在的位置，显示图层1和图层2，将内皮层的位置移动到中柱鞘的外面(图21)。

使用椭圆工具和变形工具。在表皮外面加上几条根毛。然后利用直线工具(图22)绘制水平横线，横线颜色为黑色，粗细为2pt。横线要右端对齐。使用文字工具(图23)，增加文字标注，将字体的大小修改成21pt(图24)。不同部位名称的标注，最好左侧对齐。完成文字标注后的图片如图25所示。接下来，保存图片，并导出成图片格式，在Word或者网页文件中使用。分辨率的大小可以根据使用的地方调整。如果是印刷，分辨率最好是300 dpi，如果是网页文件中使用，分辨率最好是72 dpi。

图23文字工具Fig23Typetool图24字体大小的选择Fig24Thechangeofwordsize

图25 蓖麻根的初生结构Fig 25 Primary structure of castor bean root

利用AI绘制蓖麻根主要使用了椭圆工具、旋转工具、直线工具、染色玻璃效果、文字工具等。使AI绘制植物结构图可以自由改变不同部位的颜色，很容易用颜色说明不同结构的名称。和传统的铅笔绘图相比，更加漂亮，更加吸引人。

由于“植物生物学实验”的实验报告图片大多采用铅笔来绘制图片，专门介绍电脑绘图的技巧并不多。利用AI软件中的一些工具，可以快速画出五颜六色的植物内部结构图。同学们在植物结构绘图的过程中，也同时掌握了AI的使用。特别对于一些手工绘图不漂亮的学生来说，AI真是一个好帮手。使用这款软件，让学生在植物内部结构的同时，学会了电脑绘图的技术。传统的植物结构加上电脑绘图技术，让学生的图片绘制和图片加工能力大大加强。五颜六色的植物结构，使传统的实验更加有吸引力。

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[9]斯德渥. The Adobe Illustrator CS5 wow! Book [M]. 北京: 中国青年出版社，2011: 21-60.

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