【LaTeX排版】LaTeX论文排版<三>

A picture is worth a thousand words(一图胜千言)。图在论文中的重要性不言而喻，本文主要讲解图的制作与插入。

图像的插入

图像可以分为两大类：位图和向量图。

位图：也就是点阵图，使用像素的小方块组成网格来表示图像。每个像素都有自己特定的位置和颜色值。一幅图像的像素数量的大小不变，当放大或缩小时，改变的只是像素尺寸的大小。因此放大或缩小时会出现锯齿现象，造成失真。位图还分为：无损压缩和有损压缩。其中，TIFF、PNG、GIF是无损压缩，JPG是有损压缩。

向量图：由数学公式定义的线段和曲线组成的图形，这些线段和曲线称为向量。向量图和分辨率无关，所以缩放时，图片都不会失真。由于图片是以数学公式保存的，所以向量图片的大小比较小。而计算机显示器只能用网格显示图像，所以位图和向量图都是以像素的方式显示图形的。

优缺点比较：位图图形的占用存储空间大，向量图形的显示速度比位图慢，因为它有一个向量计算的过程。

想在论文中插入图片，首先需要在导言区(也就是\begin{document}命令前面)加上\usepackage{graphicx}来导入插图宏包。最常用的插图命令模版如下：

\vspace{-0.8cm}%用于调整与上文的间隔
\begin{figure}[H]%中括号的H会让你的图处于你所插入的位置，否则的话，默认是插在一页的最上端。注意需要在导言区加入\usepackage{float}
   \begin{center}%这里选择图片是居中对齐
   \includegraphics[scale=0.8]{pic12.eps}%scale用于将图片进行缩放，这里是缩小为原来的0.8倍。大括号内是要插入的图像文件名
      \setlength\abovecaptionskip{-1cm}%用于调整标题前后的距离，可以自己设置来增加美观。
      \setlength\belowcaptionskip{-1cm}
   \caption{Mitola博士提出的认知环\label{pic12}}%这里是图像的标题，pic12是这个图像的标签，引用该图像时需要
 \end{center}
\end{figure}
 \vspace{-0.8cm}%用于调整与下文的间隔

下面举例说明：

源文件如下：

\documentclass[a4paper,12pt]{book}%采用book类型（中篇论文一般采用这种类型），A4纸，字体为12磅，默认为10磅
\usepackage{ctexcap}%采用中文标题宏包（标题是中文的）
\usepackage{graphicx}
%\usepackage{ctex}%采用中文字体宏包（标题是英文的）与ctexcap不能同时使用
\usepackage{float}%是图片悬浮,而不是默认在一页的最上端
\usepackage{comment}%使用注释环境需要的宏包
\begin{document}
  Mitola认为软件定义无线电(Software Defined Radio, SDR)是实现认知无线电的理想平台，认知无线电是SDR的智能化延伸。Mitola博士认为，认知无线电是一种智能无线通信系统，可以感知周围的通信环境，学习周围环境变化后，自适应调整内部通信规划，以适应外部环境变化，提高通信的稳定性，提高频谱的利用率。为实现认知无线电与外界环境良好的交互功能，Joseph Mitola III 博士提出了认知环的概念，如图\ref{pic12}所示，
\vspace{-0.1cm}%用于调整与上文的间隔
\begin{figure}[H]%中括号的H会让你的图处于你所插入的位置，否则的话，默认是插在一页的最上端。注意需要在导言区加入\usepackage{float}
   \begin{center}%这里选择图片是居中对齐
   \includegraphics[scale=0.8]{pic12.eps}%scale用于将图片进行缩放，这里是缩小为原来的0.8倍。大括号内是要插入的图像文件名
     \setlength\abovecaptionskip{-0.2cm}%用于调整标题前后的距离，可以自己设置来增加美观。
      \setlength\belowcaptionskip{-4cm}
   \caption{Mitola博士提出的认知环\label{pic12}}%这里是图像的标题，pic12是这个图像的标签，引用该图像时需要
 \end{center}
\end{figure}
 \vspace{-0.8cm}%用于调整与下文的间隔
 在图\ref{pic12}中，外界激励以一种干扰的形式进入认知无线电系统，被分配到认知环中等待响应。认知无线电系统循环地经历观察、定位、计划、决定与执行五中状态，每种状态都涉及到人工智能学习。
\end{document}

结果显示如下：

注意：上面例子中的图像文件pic21.eps是与源文件在同一目录的。但是一篇论文要插入的图可能需要很多，这是就有必要单独新建文件夹来放置图片。我在论文编写中就分别用名为figs的文件夹来保存由Matlab生成的仿真图，用名为pics的文件夹来保存用visio画的原理框图和流程图。这时，由于图片与源文件不在同一目录下，插入图片就会出错，我们可以通过在导言区写入\graphicspath (注意：括号里的文件夹比如pics、figs需与源文件在同一目录下，不然的话，需要写入绝对路径)来指定存储图片的目录:。

从上面的实例可以看出，标题中有冒号，这不是我们期望的，我们可以通过在导言区加入\usepackage{caption}和\captionsetup{labelsep=space}指定图形标题的格式：

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图像的制作

上面主要是讲如何将已有的图片插入到LaTeX中，这里讲讲如何制作好看的图片。

1、由visio画原理框图和流程图

​ 画原理框图和流程图选用微软的visio还是不错的，因为它可以插入到word和ppt中。下面介绍具体步骤：

​ 1）在visio中画你所需要的图形

​ 2）新建word文件，直接将visio中的图形复制粘贴到word中，然后选择另存为PDF文件。

​ 3）用Adobe Acrobat Pro打开生成的PDF，点击“文档”菜单，选择“裁剪页面”，选中“删除白边距”确定。

4）然后将得到的文件另存为eps文件即可

​ 注意：如果直接截图，图形为位图，放大后会失真。需要用Adobe Acrobat Pro将PDF进行修改，因此最好使用该软件，个人认为比Adobe Reader好的多。生成的PDF页面大多数地方是空白的，因此我们需要对其进行裁剪，简便起见，可以选择上面提到的“删除白边距”，当然也可以手动调整上下左右的距离。在visio中插入公式或字母：点击“插入按钮”，选择“对象”，里面有各种各样的类型包括MathType。

2、由Matlab得到的仿真图

​ 由于我的毕设都是使用Matlab进行仿真的，所以这里只讲如何使用Matlab来生成我们需要的矢量图eps文件。

​ 大多数人都是直接用截图软件对仿真图进行截图，当然这样很省事，不过前面说过，这样得到的图也是位图，放大会失真。有人会惊奇的发 现，Matlab中的另存为有另存为eps文件选项。但是，当你的图像中有中文时，就会出现乱码！

仿真图如下：

​

如果直接另存为pdf或者eps会得到下面的图形：

从上面的图形可以看出，虽然得到的是矢量图，但是汉字出现乱码，并且图片不清晰。解决方案如下：

1、对于汉字乱码，可以使用仿真图左上方的打印按钮，打印成PDF格式即可，然后按照前文的步骤得到eps文件。

2、对于生成的图像不清晰，可以在仿真的语句最后面加入下面一段：

%%%%%%%%%%下面操作是为了图的美观%%%%%%%%%%%%%%%%
set(get(gca,'XLabel'),'FontSize',16,'fontweight','bold');%图上文字为8 point或小5号
set(get(gca,'YLabel'),'FontSize',16,'fontweight','bold');%图上文字为8 point或小5号
set(get(gca,'TITLE'),'FontSize',16,'fontweight','bold');
 
set(gca,'fontsize',16,'fontweight','bold');%设置坐标轴数字的大小
set(gca,'linewidth',1.5); %坐标线粗1.5磅
set(gca,'box','on');%Controls the box around the plotting area
set(get(gca,'Children'),'linewidth',2);%设置图中线宽1磅
set(gcf,'color','w')

改进之后的仿真图如下：

上图看上去线条比较粗，不过经过打印之后就觉得十分美观了，经过打印生成的PDF或eps的图像如下：

​ 通过对比可以看出谁优谁劣了吧。如果觉得图像比较大，可以进行缩放，在前面插入图像这一小节中讲了如何缩小图片。由于是矢量图，缩放是不会失真的！然而论文打印之后是看不出是不是矢量图的，但是通过PDF电子版可以明显分辨。