论文配图中的 LaTeX 公式排版

写论文时——无论是学位论文、arXiv 预印本、IEEE 期刊投稿还是研讨会论文——配图往往同时需要示意图和排版公式。常见做法是分工合作：用画图工具画示意图，用 LaTeX 渲染器生成公式，再合并成最终图片。这条路线成熟可靠，很多高质量配图都是这样产出的；不过代价是公式脱离了原始文件，日后要改一个下标，就得再走一遍渲染流程。

drawtonomy 提供了另一种思路：把示意图和公式放在同一个画布上，公式以 LaTeX 源码形式保存在同一个矢量文件里，随时可以重新编辑。

$麦克斯韦方程组以 align 环境渲染，含方程编号 (1)–(4)，直接显示在 drawtonomy 画布上$

用 KaTeX 在 drawtonomy 画布上渲染的方程组（麦克斯韦方程组）。整个公式块是一个可编辑的形状——双击即可调出 LaTeX 源码。

与同类工具的定位对比

以下每款工具都在各自擅长的场景下表现出色，drawtonomy 只是针对”同一画布、图表和公式同步可编辑”这一特定需求做了权衡。

PowerPoint / Keynote 是幻灯片和快速配图的主流选择，内置公式编辑器使用方便，但不以 LaTeX 源码形式保存，后续修改需要重新输入。
Inkscape / Illustrator 提供精细的矢量控制，很多论文终稿在这里完成修饰。从外部 LaTeX 渲染器导入公式时，LaTeX 源码存放在另一个独立文件中，需要单独维护。
Excalidraw / tldraw / Miro 是优秀的协作白板工具，侧重图形绘制而非公式排版，公式通常以图片形式从外部渲染器粘贴进来。
TikZ / pgfplots 是完全程序化的 LaTeX 原生方案，在精度要求高的场景下是金标准。代价是每次修改都要重新编译，迭代速度相对慢。

drawtonomy 介于幻灯片工具和 TikZ 之间：一个内置 KaTeX 渲染器的 2D 矢量画布，公式始终保留 LaTeX 源码。如果你的配图本来就适合分开用两套工具来处理，现有工具链完全没问题；当你希望图表和公式都在一个可编辑文件里时，drawtonomy 最能发挥作用。

实际工作流程

在画布上绘制图表主体。 自动驾驶论文可放车道、车辆、行人；控制论文可放矩形加箭头的框图；方法论文可放多边形加路径箭头的流程图。drawtonomy 所有形状都可以与 Math 形状混用。
用 Math（fx）工具添加公式。 KaTeX 实时预览。多行方程组用 \begin{align}，公式自动编号。

$Math 编辑器中输入二次方程，实时 KaTeX 预览中显示含分数、根号和 ± 的渲染结果$

输入二次方程时的实时 KaTeX 预览——上半部分是 LaTeX 源码，下半部分是渲染结果。
为印刷效果调整样式。 多数期刊仍以灰度印刷。公式颜色选黑色或深灰；字号与配图正文对齐。Size 滑块最大可调到 200 px，适合海报配图。

$同一公式以红色 60 px 显示，Math (LaTeX) 属性面板展示颜色色块和字号滑块$

颜色和字号在 Math (LaTeX) 面板中调整——灰度印刷选黑色，海报配图可用更大字号。
导出 PDF 供 LaTeX 构建使用。 所有字形（包括 \sqrt 根号横线）由 opentype.js 转换为矢量路径，文件完全自包含，无字体依赖，pdflatex 不会报错。用 \includegraphics{...} 直接嵌入配图。
以 .drawtonomy.svg 作为唯一真实来源保存。 审稿意见要求变体（“能把 \sigma 换成 \rho 吗？“）时，在 drawtonomy 中重新打开 .drawtonomy.svg，双击公式修改 LaTeX，重新导出 PDF，无需重绘任何内容。

LaTeX 集成技巧

\includegraphics{equation.pdf} 是论文中最可靠的方式。drawtonomy 的 PDF 导出基于路径，兼容所有 LaTeX 引擎（pdflatex、xelatex、lualatex）。
SVG 加 svg 宏包 同样可行，但依赖构建机器上安装的 Inkscape。本地构建可预期，CI 环境有时不稳定。建议本地转换为 PDF 后提交 PDF 文件。
EPS 适用于较旧的 latex + dvips 工具链，与 PDF 导出具有相同的路径级保真度。
字体问题。 由于文字已转换为路径，无需与论文正文字体匹配。公式始终呈现 KaTeX 风格（Computer Modern 风格），与文档字体选择无关——这通常正是你想要的效果。

适用场景远不止自动驾驶

这个用例归入自动驾驶文档目录，是因为 drawtonomy 最初是一款驾驶场景工具，但 Math 形状本身完全通用。相同的工作流适用于：

机器学习方法配图（损失函数公式放在网络结构图旁边）
控制论文（每个传递函数框旁标注 LaTeX 表达式）
信号处理配图（傅里叶变换对的示意图）
物理或化学论文（用 \ce{} 写化学反应方程式）
数学论文（定理陈述排版在证明示意图旁边）

白板能画的，drawtonomy 都能承载。

不适合的情况

段落内行内公式。 这类公式应当直接写在 LaTeX 源码中，不需要放进配图。
数据驱动的动态图表。 继续使用 matplotlib / pgfplots / TikZ 绘制数据图表。