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 |