Ekvationer i figurerna till vetenskapliga artiklar

Du skriver en artikel — en avhandling, ett arXiv-preprint, en IEEE-journalinlämning, en workshopnot — och figuren du behöver innehåller både ett diagram och en typsatt ekvation. Ett vanligt tillvägagångssätt är att kombinera två eller tre verktyg: ett diagramverktyg för figuren, en LaTeX-renderare för ekvationen och ett sista kompositionssteg. Det fungerar bra och ger ofta fina resultat; nackdelen är att ekvationen inte längre är redigerbar från samma fil, så revisioner som “rätta det ena indexet” kräver ett extra pass genom renderaren.

drawtonomy är ett alternativ som samlar allt på samma canvas. Diagrammet och ekvationen lever i samma vektorfil, och ekvationen är kvar som redigerbar LaTeX-källkod tills du bestämmer dig för att exportera.

$Maxwells ekvationer renderade som en align-miljö med ekvationsnummer (1)–(4) direkt på drawtonomys canvas$

Ett typsatt ekvationssystem (Maxwells ekvationer) renderat med KaTeX på drawtonomys canvas. Blocket är ett enda redigerbart objekt — dubbelklicka för att ta fram LaTeX-källan igen.

Jämfört med andra verktyg

Alla verktyg nedan är utmärkta på det de är gjorda för — drawtonomy passar en något annorlunda kombination av krav: ett och samma canvas, diagram och ekvation redigerbara samtidigt.

PowerPoint / Keynote är standardvalet för presentationsfiler och många snabba figurer. De har inbyggda ekvationsredigerare som är smidiga, men de sparar inte LaTeX-källkod på ett sätt som är lätt att redigera i efterhand.
Inkscape / Illustrator ger utmärkt vektorkontroll, och många papers slutliga figurer poleras där. När ekvationen kommer från en separat LaTeX-renderare bor LaTeX-källkoden i en annan fil som måste underhållas parallellt.
Excalidraw / tldraw / Miro är starka kollaborativa whiteboards med fokus på diagrammering snarare än typsättning, så ekvationer klistras typiskt in som bilder från en separat renderare.
TikZ / pgfplots är den bästa lösningen för helt programmatiska, LaTeX-inbyggda figurer, särskilt när precision är avgörande. Iterationscykeln — varje ändring kräver en kompilering — är avvägningen.

drawtonomy befinner sig mellan ett presentationsverktyg och TikZ: ett 2D-vektorcanvas med en inbyggd KaTeX-renderare som bevarar din LaTeX-källkod. Om ditt arbetsflöde redan fungerar bra med separata verktyg finns det ingen anledning att byta; drawtonomy är mest användbart när du vill ha både diagram och ekvation i en och samma redigerbara fil.

Ett praktiskt arbetsflöde

Skissa diagrammet på canvas. Körfält, fordon och fotgängare för ett autonomt körningspaper. Rektanglar och pilar för ett reglerteknikblockdiagram. Polygoner och pathpilar för en metodöversikt. Alla former i drawtonomy kan kombineras med Math-objektet.
Lägg till ekvationen med Math (fx)-verktyget. KaTeX-förhandsgranskningen uppdateras live. Använd \begin{align} för flerraderssystem — KaTeX hanterar ekvationsnumreringen åt dig.

$Math-editorn visar andragradsekvationen med bråk, kvadratrot och ± renderade i live-KaTeX-förhandsgranskningen$

Live-KaTeX-förhandsgranskning medan andragradsekvationen skrivs — övre halvan är LaTeX-källkod, nedre halvan är renderad utdata.
Anpassa för tryck. De flesta tidskrifter skriver fortfarande ut i gråskala. Välj svart eller mörkgrå för ekvationer och matcha storleken mot diagrammets brödtext. Size-reglaget når upp till 200 px för posterfigurer.

$Samma ekvation i rött vid 60 px med Math (LaTeX)-attributpanelen som visar färgfältet och storleksreglaget$

Färg och storlek ställs in i Math (LaTeX)-panelen — välj publikationssäkert svart för gråskaleutskrift, eller större storlek för posterfigurer.
Exportera PDF för LaTeX-byggen. Alla glyfer (inklusive \sqrt-tecknet) konverteras till vektorbanor via opentype.js, så filen är självständig — inget fontberoende, inga klagomål från pdflatex. \includegraphics{...} lägger in den direkt i din figur.
Spara .drawtonomy.svg som sanningskälla. När en granskare ber om en variant (“kan du byta \sigma mot \rho?”) öppnar du .drawtonomy.svg i drawtonomy igen, dubbelklickar på ekvationen för att redigera LaTeX, och exporterar PDF på nytt. Inget omritande.

LaTeX-integrationstips

\includegraphics{equation.pdf} är den säkraste vägen för en artikel. drawtonomys PDF-export är banbaserad och fungerar med alla LaTeX-motorer (pdflatex, xelatex, lualatex).
SVG med svg-paketet fungerar också men kräver Inkscape på byggmaskinen. Pålitligt lokalt, opålitligt i CI. Konvertera till PDF lokalt och checka in PDF:en.
EPS är tillgängligt för äldre latex + dvips-verktygskedjor; samma banbaserade kvalitet som PDF.
Fonter. Eftersom text konverteras till banor behöver du inte matcha artikelns brödtextfont. Ekvationen ser ut som KaTeX (Computer-Modern-stil) oavsett dokumentets fontsättning — vilket vanligtvis är precis vad du vill ha.

Bortom autonom körning

Det här användningsfallet finns under dokumentationen för autonom körning eftersom drawtonomy startade som ett verktyg för körscenarier, men Math-objektet är generellt. Samma arbetsflöde fungerar för:

Maskininlärningsfigurer (förlustfunktioner bredvid nätverksdiagrammet).
Reglerteknikpaper (överföringsfunktionsblock med LaTeX-uttrycket intill varje block).
Signalbehandlingsfigurer (Fourier-parsillustrationer).
Fysik- eller kemipaper (med \ce{} för reaktioner).
Matematikpaper (bevisdiagram med satser typsatta bredvid).

Passar det på ett whiteboard ryms det i drawtonomy.

När verktyget inte passar

Ekvationer inne i ett textstycke. De hör hemma i din LaTeX-källkod, inte i en figur.
Dynamiska diagram som drivs av data — använd matplotlib, pgfplots eller TikZ för grafer.