Science Figures — 学术论文配图生成器 (scienceplots)
一行命令从 JSON/CSV 数据生成出版级学术图表。基于 scienceplots + matplotlib，纯本地运行。
快速开始
# 基本用法
python scripts/gen_figure.py --type bar --data data.json --out figure.png
# 指定期刊风格
python scripts/gen_figure.py --type scatter --data data.json --style ieee --out scatter.png
# 3D 曲面图
python scripts/gen_figure.py --type surface --data data.json --style science --out surface.png
# 多子图组合
python scripts/gen_figure.py --type subplots --data panels.json --layout 2x2 --out combined.png
支持的图表类型 (17种)
| 类型 | --type |
说明 | 关键参数 |
|---|---|---|---|
| 柱状图 | bar / grouped_bar |
分组柱状图+误差线+显著性标记 | --show-values |
| 热力图 | heatmap |
带注释矩阵热力图 | --cmap, --vmin, --vmax, --center |
| 散点图 | scatter |
散点+趋势线+分组着色 | --trend, --no-trend |
| 折线图 | line |
折线图+误差带 | — |
| 箱线图 | box / boxplot |
箱线图+散点抖动 | — |
| 小提琴图 | violin |
小提琴+内部箱线 | — |
| 森林图 | forest |
效应量+置信区间(元分析) | JSON专用 |
| 直方图 | histogram |
直方图+KDE叠加 | --kde, --bins, --density |
| 密度图 | density |
KDE密度曲线 | — |
| 饼图 | pie |
饼图/环形图 | --donut, --no-pct |
| 雷达图 | radar |
多变量雷达/蜘蛛图 | — |
| 3D曲面 | surface |
3D曲面图 | --cmap, --contour-floor |
| 等高线 | contour |
2D等高线/填充等高线 | --filled, --cmap |
| 3D散点 | scatter3d |
3D散点图+分组 | — |
| 子图组合 | subplots |
多Panel组合布局 | --layout |
| (alias) | donut |
donut图 | 等同 pie --donut |
期刊风格 (8种，基于 scienceplots)
--style |
期刊 | 字体 |
|---|---|---|
ieee |
IEEE | Serif |
nature |
Nature | Sans-serif |
springer |
Springer | Serif |
aaas |
Science/AAAS | Sans-serif |
science |
Science | Sans-serif |
lancet |
The Lancet | Serif |
acs |
ACS | Sans-serif |
aps |
APS | Serif |
> 依赖：推荐安装 pip install SciencePlots（需要 LaTeX）。如未安装，内置等效样式作为后备。
参数说明
| 参数 | 说明 | 默认值 |
|---|---|---|
--type / -t |
图表类型 | 必填 |
--data / -d |
数据文件路径 (JSON/CSV) | 必填 |
--out / -o |
输出文件 (.png/.svg/.pdf) | 必填 |
--style / -s |
期刊风格 | nature |
--title |
标题 (\n换行) | 无 |
--xlabel |
X轴标签 | 无 |
--ylabel |
Y轴标签 | 无 |
--cjk |
强制启用中文字体 | 自动检测 |
--cjk-font |
指定中文字体路径 | 无 |
--width |
图宽(英寸) | 按风格 |
--height |
图高(英寸) | 按风格 |
--dpi |
输出DPI | 300 |
--legend / --no-legend |
图例开关 | 显示 |
--show-values |
柱状图数值标签 | 关闭 |
--trend / --no-trend |
散点趋势线 | 显示 |
--cmap |
热力图/曲面配色 | RdBu_r/viridis |
--vmin / --vmax |
热力图数值范围 | 自动 |
--center |
发散色条中心值 | 无 |
--kde / --no-kde |
直方图KDE叠加 | 显示 |
--bins |
直方图分箱数 | auto |
--density |
直方图归一化 | 关闭 |
--donut |
饼图转环形图 | 关闭 |
--filled / --no-filled |
填充等高线 | 填充 |
--contour-floor |
3D曲面投影等高线 | 关闭 |
--layout |
子图布局 (auto/RxC) | auto |
--list-styles |
列出所有风格 | — |
数据格式
支持 JSON 和 CSV。CSV 自动推断数据格式。详见 references/data-formats.md。
文件结构
science-figures/
├── SKILL.md # 本文档
├── scripts/
│ ├── gen_figure.py # 主入口 (CLI)
│ ├── fig_core.py # 核心引擎
│ ├── style_manager.py # scienceplots 样式管理
│ ├── data_loader.py # 数据加载
│ ├── font_detector.py # CJK/字体检测
│ ├── fig_bar.py # 柱状图
│ ├── fig_heatmap.py # 热力图
│ ├── fig_scatter.py # 散点图
│ ├── fig_line.py # 折线图
│ ├── fig_box.py # 箱线图 + 小提琴图
│ ├── fig_forest.py # 森林图
│ ├── fig_distribution.py # 直方图 + 密度图
│ ├── fig_pie.py # 饼图 + 环形图
│ ├── fig_radar.py # 雷达图
│ ├── fig_3d.py # 3D曲面/等高线/3D散点
│ └── fig_subplots.py # 多子图组合
└── references/
├── data-formats.md # 数据格式详细说明
├── style-gallery.md # 样式预览
└── faq.md # 常见问题
与 academic-figures 对比
| 特性 | academic-figures | science-figures |
|---|---|---|
| 图表类型 | 7 种 | 17 种 |
| 样式/主题 | 4 种自定主题 | 8 种 scienceplots 期刊风格 |
| 直方图/密度图 | 无 | 有 |
| 饼图/环形图 | 无 | 有 |
| 雷达图 | 无 | 有 |
| 3D 图 | 无 | surface/contour/scatter3d |
| 子图组合 | 无 | 有 |
| 架构 | 单文件脚本 | 模块化拆分 |
| 数据格式别名 | 有限 | 更宽松的 key 自动匹配 |
| PDF 输出 | 无 | 有 |
