Scientific Drawing

科研绘图工具 - 支持技术路线图、流程图、原理图、架构图等科研图形绘制。基于 Python matplotlib/pillow，支持 SVG/PNG 高清输出。

科研绘图技能

专为科研基金申请、论文写作设计的绘图工具。

🎯 适用场景

基金申请书

• 技术路线图
• 研究内容框架图
• 试验装置原理图
• 年度计划甘特图

学术论文

• 算法流程图
• 系统架构图
• 数据可视化图表
• 对比结果图

🛠️ 使用方法

1. 直接描述需求（推荐）

告诉 SuperMike：

"帮我画一个技术路线图，包含：文献调研→理论分析→试验设计→数据分析→论文撰写"

或

"画一个振动台子结构试验的原理图，包含振动台、物理子结构、数值子结构、作动器"

2. 指定详细参数

绘制技术路线图：
- 标题：基于机器学习的结构损伤识别研究
- 模块：数据采集、特征提取、模型训练、损伤识别、结果验证
- 风格：横向流程/纵向层级
- 颜色：蓝色系/绿色系
- 输出：PNG 高清 (300 DPI)

📊 支持的图形类型

类型	用途	示例
流程图	技术路线、算法流程	方框 + 箭头
层级图	系统架构、模块关系	树状结构
原理图	试验装置、物理模型	几何图形组合
时序图	试验步骤、时间线	甘特图形式
对比图	方法对比、结果展示	多子图布局
数据图	折线图、柱状图、散点图	数据可视化

🎨 输出规格

默认配置

• 格式: PNG (可指定 SVG/PDF)
• 分辨率: 300 DPI (印刷级)
• 尺寸: A4 横向/纵向 (可自定义)
• 字体: 中文支持 (SimHei/Arial)

基金申请推荐

• 技术路线图：A4 横向，宽 1200px
• 原理图：A4 纵向，宽 800px
• 对比图：根据内容自适应

📝 绘图流程

SuperMike 的工作流：

1. 需求分析 - 理解图形类型、内容、风格
2. 草图设计 - 规划布局、模块、连接关系
3. 代码生成 - 编写 Python 绘图脚本
4. 图形渲染 - 执行代码生成图像
5. 质量检查 - 确认清晰度、文字可读性
6. 交付优化 - 根据反馈调整

🔧 技术实现

依赖库

import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.patches as patches
from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont
import numpy as np

绘图模板

流程图模板：

def draw_flowchart(title, steps, connections, output_path):
    fig, ax = plt.subplots(figsize=(12, 6))
    # 绘制方框
    # 绘制箭头
    # 添加文字
    plt.savefig(output_path, dpi=300, bbox_inches='tight')

架构图模板：

def draw_architecture(title, modules, hierarchy, output_path):
    fig, ax = plt.subplots(figsize=(10, 8))
    # 绘制层级框
    # 绘制连接线
    # 添加标签
    plt.savefig(output_path, dpi=300, bbox_inches='tight')

💡 最佳实践

基金申请绘图要点

1. 清晰第一 - 避免过度复杂，重点突出
2. 风格统一 - 所有图用同一套配色方案
3. 文字精简 - 每框不超过 10 个字
4. 箭头明确 - 流程方向清晰
5. 留白适当 - 不要塞得太满

配色建议

类型	主色	辅色	强调色
技术路线	#2E86AB (蓝)	#A23B72 (紫)	#F18F01 (橙)
原理图	#3B5998 (深蓝)	#5D8AA8 (浅蓝)	#DC143C (红)
架构图	#228B22 (绿)	#32CD32 (浅绿)	#FFD700 (金)

⚠️ 注意事项

1. 中文支持 - 需配置中文字体 (SimHei)
2. 高清输出 - 基金申请至少 300 DPI
3. 格式兼容 - 优先 PNG (通用), 可备 SVG (可编辑)
4. 尺寸控制 - 考虑 Word 文档插入后的显示效果
5. 迭代优化 - 第一版可能不完美，根据反馈调整

📋 请求示例

示例 1：技术路线图

帮我画基金申请的技术路线图：
研究内容：振动台子结构试验的时滞补偿方法
步骤：
1. 文献调研与问题分析
2. 时滞机理建模
3. 自适应补偿算法设计
4. 数值仿真验证
5. 振动台试验验证
6. 工程应用推广
要求：横向流程，蓝色系，A4 横向

示例 2：试验装置原理图

绘制振动台子结构试验原理图：
元素：振动台、物理子结构 (试件)、数值子结构 (计算机)、作动器、传感器
连接：力/位移反馈
标注：边界条件模拟、实时交互
要求：示意图风格，清晰标注各部分

示例 3：算法流程图

画一个自适应时滞补偿算法流程图：
开始→位移指令→时滞预测→补偿计算→作动器加载→响应测量→误差判断→(循环/结束)
要求：纵向流程，包含判断分支

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🚀 快速开始

告诉 SuperMike：

"帮我画一个 XXX 图，包含 XXX 内容，要 XXX 风格"

我会：

1. 确认需求细节
2. 生成 Python 绘图代码
3. 执行并输出图像
4. 根据你的反馈调整优化

输出位置： D:\Personal\OpenClaw\figures\

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技能版本：v1.0
创建日期：2026-03-09
作者：SuperMike