【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，本文主要解说图的制作与插入。

1、图像的插入

图像能够分为两大类：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。每一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，改变的仅仅是像素尺寸的大小。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。当中，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。因为图片是以数学公式保存的，所以向量图片的大小比較小。而计算机显示器仅仅能用网格显示图像，所以位图和向量图都是以像素的方式显示图形的。

优缺点比較：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，由于它有一个向量计算的过程。

想在论文中插入图片，首先须要在导言区(也就是\begin{document}命令前面)加上\usepackage{graphicx}来导入插图宏包。最经常使用的插图命令模版例如以下：

\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。注意须要在导言区添加\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称
\setlength\abovecaptionskip{-1cm}%用于调整标题前后的距离，能够自己设置来添加美观。
\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，引用该图像时须要
\end{center}
\end{figure}
\vspace{-0.8cm}%用于调整与下文的间隔

以下举例说明：
源文件例如以下：

\documentclass[a4paper,12pt]{book}%採用book类型（中篇论文一般採用这样的类型），A4纸，字体为12磅，默觉得10磅
\usepackage{ctexcap}%採用中文标题宏包（标题是中文的）
\usepackage{graphicx}
%\usepackage{ctex}%採用中文字体宏包（标题是英文的）与ctexcap不能同一时候使用
\usepackage{float}%是图片悬浮,而不是默认在一页的最上端
\usepackage{comment}%使用凝视环境须要的宏包
\begin{document}
Mitola觉得软件定义无线电(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博士觉得，认知无线电是一种智能无线通信系统，能够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}所看到的，
\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。注意须要在导言区添加\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称
\setlength\abovecaptionskip{-0.2cm}%用于调整标题前后的距离，能够自己设置来添加美观。
\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，引用该图像时须要
\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、决定与运行五中状态，每种状态都涉及到人工智能学习。
\end{document}

结果显演示样例如以下：



注意：上面样例中的图像文件pic21.eps是与源文件在同一文件夹的。可是一篇论文要插入的图可能须要非常多，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，因为图片与源文件不在同一文件夹下，插入图片就会出错，我们能够通过在导言区写入\graphicspath{{pics/},{figs/}}(注意：这里的pics、figs文件夹与源文件在同一文件夹下，不然的话，须要写入绝对路径)来指定存储图片的文件夹。

从上面的实例能够看出，标题中有冒号，这不是我们期望的，我们能够通过在导言区增加\usepackage{caption}和\captionsetup{labelsep=space}指定图形标题的格式：

2、图像的制作

上面主要是讲怎样将已有的图片插入到LaTeX中，这里讲讲怎样制作好看的图片。

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，由于它能够插入到word和ppt中。以下介绍详细步骤：
1）在visio中画你所须要的图形
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文件就可以
注意：假设直接截图，图形为位图，放大后会失真。须要用Adobe Acrobat Pro将PDF进行改动，因此最好使用该软件，个人觉得比Adobe
Reader好的多。生成的PDF页面大多数地方是空白的，因此我们须要对其进行裁剪，简便起见，能够选择上面提到的“删除白边距”，当然也能够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button”，选择“对象”，里面有各种各样的类型包含MathType。

2、由Matlab得到的仿真图
因为我的毕设都是使用Matlab进行仿真的，所以这里仅仅讲怎样使用Matlab来生成我们须要的矢量图eps文件。
大多数人都是直接用截图软件对仿真图进行截图，当然这样非常省事，只是前面说过，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。可是，当你的图像中有中文时，就会出现乱码！
仿真图例如以下：



假设直接另存为pdf或者eps会得到以下的图形：



从上面的图形能够看出，尽管得到的是矢量图，可是汉字出现乱码，而且图片不清晰。解决方式例如以下：
1、对于汉字乱码，能够使用仿真图左上方的打印button，打印成PDF格式就可以，然后依照前文的步骤得到eps文件。
2、对于生成的图像不清晰，能够在仿真的语句最后面增加以下一段：

%%%%%%%%%%以下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')

改进之后的仿真图例如以下：



上图看上去线条比較粗，只是经过打印之后就认为十分美观了，经过打印生成的PDF或eps的图像例如以下：



通过对照能够看出谁优谁劣了吧。假设认为图像比較大，能够进行缩放，在前面插入图像这一小节中讲了怎样缩小图片。因为是矢量图，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，可是通过PDF电子版能够明显分辨。