如何制作简单的2D插图以伴随几何答案？

#1 楼

我会根据当下的特殊需求使用各种工具。我偏爱免费工具，因为我无法使用Illustrator或Mathematica之类的工具。

出于一般矢量艺术的目的，我使用免费的Inkscape。它可以对.svg文件进行操作，还可以将它们呈现为高质量.png或其他位图格式。例如，下面是我在Inkscape中制作的用于解释UV映射的图表：



对于2D函数图，我经常使用在线图形计算器Desmos，该计算器非常方便允许您在线共享图形的功能，以便其他人可以查看和修改它们。您还可以创建可变化的滑块以实时播放曲线参数。例如，这是一个可配置的锐化功能。

对于涉及一些编程的更复杂的图形绘制任务，我使用Maxima，这是一个免费的计算机代数系统，也具有图形绘制功能。在此答案中，我使用了Maxima来创建关于高斯模糊的图形：高斯。

对于其他任何事情都无法很好处理的真正奇怪的图形任务，我将Python与svgwrite包结合使用，以编程方式将图生成为.svg文件。然后，可以根据需要在Inkscape中对其进行修饰，并使用Inkscape或ImageMagick将其渲染为位图。我使用该工作流在此博客文章中以深度精度创建图像，如下所示：



在这种情况下，我不仅要绘制函数图形，还要放置图形沿轴和图形以编程方式且不一致地显示刻度线，以显示离散的深度缓冲区值。

最后，如果没有其他条件，我将使用带有numpy和pillow的Python逐像素渲染图像。这就是我在此答案中创建Perlin噪声图像的方式（在这种情况下，也要借助噪声包）。

#2 楼

我个人选择的毒药是Adobe Illustrator。其他应用程序（例如inkscape，Corel Draw，Xara Designer）也可以使用。即使如此，PowerPoint仍然可以正常工作。尽管由于其数据模型存在严重问题，我个人不建议使用PowerPoint，但即使艰难也可能是世界上部署最多的绘图应用程序。

手头有一个绘图应用程序也是一个好主意。尽管许多其他应用程序也可以使用，但我个人使用Mathematica。或者，如果您愿意，可以使用Wolfram alpha，它是mathematica的免费在线版本。

免责声明：因为例子是我的，无耻的自我认可，所以要加点盐。 Illustrator

在任何矢量绘图应用中，您应该做的第一件事就是启用捕捉网格。这减少了精确放置线的乏味。我不喜欢使用Inkscape的主要原因之一是它实现此捕捉的劣等方式。 PowerPoint实际上默认情况下就带有网格捕捉。

我对Illustrator并不满意，因为它不能满足我的所有需求。但是到目前为止，还没有软件可以使用（Maya曾经填补了这个空白，但是后来出现了Autodesk）。

我选择Illustrator的第二个原因是它可以自然地理解Postscript。因此，如果我需要进行编程，则可以快速完成，并且随着代码的成熟，现有文档也将更新，如图3所示。



资源显示snap，postscript和java脚本访问illustrator并转发链接。

以下是一些我使用Illustrator在网络上完成的绘图示例，主要是借助网格捕捉的功能：



图像1：我在此站点上以illustrator绘制的许多图像之一。注意：我是一位经验丰富的Illustrator（有时是商业人士），按照我的标准，这非常简单。

圆环行进图像非常简单。只需单击周围即可绘制随机形状。禁用快照后，让智能向导为您完成工作。在直线上绘制最接近的点，在直线上画圆，然后（完成后我删除了指导线）。冲洗并重复。开始工作区后，我花了大约3-5分钟的时间绘制图像。



图像2：GD.SE连续波。

虽然这张图片看起来更加精美，但与第一张图片相比并没有太多工作。它是更技术性的，因此除了网格捕捉I之外，现在还使用Shift键将线约束为45度角。使用illustrator的形状构建器工具可以轻松地将填充图案分配给区域。 （正在使用形状生成器的示例，屏幕截图）



图像3：有时，它更容易从后记开始。最后在ENG.SE上发布的图像。在后记中相对容易做到。我仍然在插画家中排版。尽管我不愿意手工绘制此图形，但这并不是什么大不了的事情，但是如果我必须通过肉眼进行判断，我会这样做。

Mathematica

Mathematica很棒，如果您想进一步探索。 Mathematica的唯一缺点是它并不便宜。但是它几乎可以快速完成任何事情。 Ive在小节的基础上使用Mathematica拍摄了我的一些照片。

Mathematicas的核心能力之一是，即使没有太多麻烦，它也可以轻松开发出相当复杂的图像。它还可以在编辑器中轻松制作简单图片的动画。

Graphics[{
    orig = {
        Table[
            GeometricTransformation[
                Line[{{0, 0}, {50, 0}}],
            RotationTransform[ang]],
            {ang, 0, 3 Pi/2, Pi/2}
        ],
        Line[{{20, 0}, {30, 20}, {40, 0}}]
    },
    Red,
    GeometricTransformation[
        orig,
        RotationTransform[Pi/6]
    ]
}]

与其他图片具有相同图片的结果。根据以下结果将其包装在表中：



图像4：使用Mathematica在代码编辑器中可以很容易地制作动画。

#3 楼

PostScript + ps2eps + mogrify

对于Affine Transformations的答案，我编写了一个非常小的Postscript程序，然后用不同的名称保存了多个副本，并分别编辑了每个副本以完成不同的任务：缩放，平移，旋转。例如，这是基本的ident.ps，它不更改红色图形和黑色图形之间的坐标。我将红线稍大一点，并始终先绘制它，因此这两个线很好地叠加并可见（IMO）。我使用vi（ex）命令:!gs %用ghostscript进行了预览。 （所有源文件）

%!
/axis {
    currentpoint 4 { 
        2 copy moveto
            50 0 lineto
            90 rotate
    } repeat pop pop 
} def 
/shape {
    20 0 moveto
    30 20 lineto
    40 0 lineto
    closepath
} def 

100 100 translate

gsave
% do transform here
currentlinewidth 1.5 mul setlinewidth
1 0 0 setrgbcolor
0 0 moveto axis shape stroke
grestore

0 0 moveto axis shape stroke

showpage

然后我使用来自ps2eps的psutils命令自动计算边界框

$ ps2eps -f *.ps
Input files: ident.ps rotate.ps scale.ps skewx.ps skewy.ps translate.ps
Processing: ident.ps
Calculating Bounding Box...ready. %%BoundingBox: 50 50 150 150
Creating output file ident.eps ... ** Warning **: Weird heading line -- %! -- ready.
Processing: rotate.ps
Calculating Bounding Box...ready. %%BoundingBox: 50 50 150 150
Creating output file rotate.eps ... ** Warning **: Weird heading line -- %! -- ready.
Processing: scale.ps
Calculating Bounding Box...ready. %%BoundingBox: 25 25 175 175
Creating output file scale.eps ... ** Warning **: Weird heading line -- %! -- ready.
Processing: skewx.ps
Calculating Bounding Box...ready. %%BoundingBox: 50 49 150 151
Creating output file skewx.eps ... ** Warning **: Weird heading line -- %! -- ready.
Processing: skewy.ps
Calculating Bounding Box...ready. %%BoundingBox: 49 50 151 150
Creating output file skewy.eps ... ** Warning **: Weird heading line -- %! -- ready.
Processing: translate.ps
Calculating Bounding Box...ready. %%BoundingBox: 50 50 165 165
Creating output file translate.eps ... ** Warning **: Weird heading line -- %! -- ready.

最后使用imagemagick的convert命令生成裁剪的png图像。 （我没有想到自动执行此部分的快速方法。编辑：如前所述，可以使用mogrify -format png *.eps来完成。谢谢，joojaa！）

$ convert ident.eps ident.png

josh@cadabra ~/affine
$ convert scale.eps scale.png

josh@cadabra ~/affine
$ convert rotate.eps rotate.png

josh@cadabra ~/affine
$ convert skewx.eps skewx.png

josh@cadabra ~/affine
$ convert translate.eps translate.png

josh@cadabra ~/affine
$ convert skewy.eps skewy.png

其中生成PNG，可以上传。

$ ls -l *.png
-rw-r--r-- 1 josh None  587 Sep  1 21:16 ident.png
-rw-r--r-- 1 josh None 1431 Sep  1 21:21 rotate.png
-rw-r--r-- 1 josh None  798 Sep  1 21:19 scale.png
-rw-r--r-- 1 josh None 1133 Sep  1 21:22 skewx.png
-rw-r--r-- 1 josh None 1197 Sep  1 21:23 skewy.png
-rw-r--r-- 1 josh None  756 Sep  1 21:23 translate.png

#4 楼

我只是使用Powerpoint制作这样的图，只要您对它的基本原语感到满意，它就可以很好地工作。它支持所有简单的操作，例如旋转，平移等，并且最新版本还具有剪切和3D变换。示例：





这是我为答案而制作的Powerpoint图的示例。

对于更复杂的图，尤其是在3D中，我有时将Blender与无阴影材质一起使用。我可以详细说明并显示与您的问题有关的示例。

类似jsfiddle的外观在这里也很流行。

#5 楼

不是您可能正在寻找的权威工具箱，而是我自己使用的一个额外工具：对于3D图形，Blender可能会派上用场。特别是如果您使用Export_SVG插件（可从http://dl.dropbox.com/u/16486113/Blender/archivos/temp/SVG/export_svg.py和http://blenderartists.org/forum/showthread.php获得？ 282824-SVG-output-script）

这使您可以在Illustrator或Inkscape中获得Blenders 3d对象作为矢量图形。我发现它为创建简单的3d插图提供了不错的快速入门。

允许我粘贴示例。 （在此示例中，我使用了很多颜色，但是当然可以全部用黑色和红色对白色进行制作）

#6 楼

我使用Powerpoint和各种（昂贵的）CAD软件包。我编写了Powerpoint宏（VBA代码）来做一些特殊的事情，例如绘制Bezier曲线的控制多边形。然后，我使用标准的Windows截图工具来抓取屏幕截图。以下是一些示例：









Math.SE中的一些其他示例

OneTwoThreeFourFive