【引語(yǔ)】
材料人現(xiàn)在設(shè)立各種文章專欄，技術(shù)所涉及領(lǐng)域正在慢慢完善，專欄由此也需要更多的繪制專欄作者，期待你們的維圖加入，有意向的片太小伙伴直接微信聯(lián)系cailiaorenVIP。不要再猶豫，幫輕下一個(gè)專欄創(chuàng)始人就是松搞你。請(qǐng)記住：縱然你離我千里萬(wàn)里，定材我都在材料人等你！料牛
我們?cè)陂喿x文獻(xiàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，技術(shù)好的專欄paper大多有著美觀的配圖，而一篇paper最先受到讀者關(guān)注的繪制往往就是配圖。一般來(lái)講，維圖除去數(shù)據(jù)圖表以外，片太文章中需要使用制圖軟件繪制的幫輕配圖主要有圖文摘要（TOC）、實(shí)驗(yàn)工藝步驟、原理或機(jī)理分析的示意圖、文章的封面等。制圖軟件有很多，常見(jiàn)的有用于三維建模和動(dòng)畫制作的3D Max，C4D，Maya等，用于圖片處理和美化的PS（也可以繪制出一定的三維效果）。但是，這些軟件都比較博大精深，需要付出很多的時(shí)間去學(xué)習(xí)。我們?cè)陂喿x文獻(xiàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，其實(shí)很多paper用PPT也可以制作出非常漂亮的三維圖片，譬如下面的例子。相對(duì)而言，PPT就要容易學(xué)習(xí)一些。
除了簡(jiǎn)明美觀的實(shí)驗(yàn)流程圖以外(Ref. IR-Driven Ultrafast Transfer of Plasmonic Hot Electrons in Nonmetallic Branched Heterostructures for Enhanced H2?Generation.?Advanced Materials 30(9):1705221)，還有高端大氣的封面:
PPT的功能其實(shí)非常強(qiáng)大，能夠?qū)崿F(xiàn)一部分PS的功能，如摳圖、加蒙版、著色等等；此外，PPT圖形間的布爾運(yùn)算也是一項(xiàng)很重要的功能，這里就不贅述了。今天主要介紹的是利用PPT的三維旋轉(zhuǎn)來(lái)制作三維圖片，以鋰硫電池模型作為例子。最終的效果如下圖所示：
其構(gòu)造主要為以下圖形元件
制作步驟：
1.創(chuàng)建一個(gè)圓形，填充中等深度的顏色，太淺的話光源照射時(shí)反射太亮，深色則太暗。選中圖形，選擇無(wú)輪廓，選擇三維旋轉(zhuǎn)，設(shè)置深度為180磅。此時(shí)，XYZ旋轉(zhuǎn)為（0,0,?0）度。
2．XYZ旋轉(zhuǎn)設(shè)置（0,?290,?0），發(fā)現(xiàn)圖形已經(jīng)有了厚度變成了圓柱。
小注釋：簡(jiǎn)單介紹一下我的個(gè)人理解，PPT的三維旋轉(zhuǎn)可以這么認(rèn)為：屏幕為XY平面，垂直屏幕方向?yàn)閆軸，攝像機(jī)一直在-Z方向（俯視屏幕），物體繞坐標(biāo)軸按照設(shè)置的度數(shù)旋轉(zhuǎn)，深度為賦予二維形狀的厚度，距底邊高度為物體距XY平面的距離。因此，一般作圖步驟為先在XY平面（0,?0,?0）即初始屏幕位置繪制二維圖形或線段，調(diào)好圖形位置；然后XYZ旋轉(zhuǎn)設(shè)置（0,?270,?0）位置（此時(shí)圖形與初始位置垂直），設(shè)置距底邊高度（即調(diào)節(jié)Z值），兩個(gè)視圖確定物體在空間的位置即確定。然后調(diào)整XYZ旋轉(zhuǎn)到需要的位置，比如這個(gè)模型選擇了（0, 290, 0）。
3.粉紅色圓柱的材料選擇半透明→最淺，圓柱變成了透明的顏色。
4.復(fù)制該圓柱，調(diào)節(jié)顏色為淺灰色，深度為14磅，頂部棱臺(tái)選擇圓形，寬度高度都是3磅，材料選擇金屬，調(diào)好位置與紫色圓柱對(duì)齊。灰色圓柱有了金屬光澤，頂部有了圓角。如下圖所示：
5.再?gòu)?fù)制幾份灰色的金屬圓柱，在格式中調(diào)節(jié)高度和寬度，即調(diào)節(jié)二維母圖形圓形的大小。參數(shù)依次為：圖形高度寬度3.3、3.3厘米，深度3磅，圓形棱臺(tái)寬度高度4、4磅；高度寬度2、2厘米，深度2磅，棱臺(tái)寬度高度3、3磅；高度寬度1.2、1.2厘米，深度10磅，棱臺(tái)寬度高度0、0磅。然后調(diào)整好圓柱的圖層和位置。
6. 再?gòu)?fù)制出4個(gè)圓柱分別作為電池底部（底部灰色有棱臺(tái)圓柱）、鋰負(fù)極（紫色圓柱）、隔膜（綠色圓柱）和正極（黃色圓柱），賦予個(gè)人喜歡的顏色。需要注意的是中部綠色圓片作為隔膜，深度是1磅，賦予30%的透明度。四個(gè)圓柱材質(zhì)仍選擇金屬，紫色、黃色、綠色圓柱選擇無(wú)棱臺(tái)。調(diào)整好圖層位置，粉紅色電池柱體在底層。此時(shí)，圖形已經(jīng)初步有了電池的樣子。
7.添加如圖兩個(gè)箭頭，賦予20%透明度，調(diào)整好圖層的前后關(guān)系。此時(shí)已經(jīng)有好幾個(gè)圖層了，可以將一些圖形組合在一起。將選擇窗格打開(kāi)，右側(cè)出現(xiàn)類似于PS的圖層欄。在圖層欄拖動(dòng)圖層上移即向頂層移動(dòng)，下移即向底層移動(dòng)。注意圖層順序，前面無(wú)透明度的圖層會(huì)擋住后面的圖層，和眼睛看景物是一致的，一葉即可障目。下圖中，組合4包括電池頂部4個(gè)灰色的圓柱（橢圓49-52對(duì)應(yīng)從下到上的灰色圓柱）和1個(gè)黃色的圓柱（橢圓57），箭頭：下弧形60對(duì)應(yīng)綠色隔膜上方的紅色箭頭，橢圓56對(duì)應(yīng)綠色的隔膜，箭頭：下弧形59對(duì)應(yīng)綠色隔膜下方的紅色箭頭，組合3對(duì)應(yīng)紫色的鋰負(fù)極（橢圓58）和灰色電池底部（橢圓53），橢圓22對(duì)應(yīng)粉紅色圓柱。
8.接下來(lái)，制作高光小球，可以通過(guò)三維旋轉(zhuǎn)得到。畫一個(gè)直徑5厘米的圓形（注意還是選擇無(wú)輪廓，不然三維旋轉(zhuǎn)給深度時(shí)輪廓也會(huì)得到厚度，導(dǎo)致做出來(lái)的物體表面是雜色），三維旋轉(zhuǎn)→圓形棱臺(tái)，將圓形頂部和底部棱臺(tái)參數(shù)都設(shè)置為圓形直徑的一半，這里單位是磅，輸入2.5厘米會(huì)顯示70.9磅，深度是0，即得到球體，選擇不同的材質(zhì)得到不同的高光小球，調(diào)整光源角度會(huì)改變高光分布的位置。選擇半透明-最淺材質(zhì)，就得到圖示效果。
也可通過(guò) “三維不夠，二維來(lái)湊”的方法：采用布爾得到一個(gè)小月牙，如圖先選擇小圓B，再選大圓A，選擇格式→合并形狀→剪除，即可得到藍(lán)色小月牙。然后選中：形狀填充→白色→形狀效果→柔化邊緣，同時(shí)將大圓設(shè)置為如圖所示的漸變填充，也可再添加一個(gè)柔化邊緣的小圓形作為補(bǔ)充。
9.如圖所示，將幾個(gè)高光小球擺成一定的形狀，組合到一起，制作多硫化鋰的示意圖。
10.最后，將多硫化鋰移動(dòng)到電池模型中，注意上面的多硫化鋰圖層置于紅色箭頭和綠色隔膜之間，下面的置于紫色的鋰負(fù)極和紅色箭頭之間。添加文字注釋，將所有圖形和文字組合到一起，得到鋰硫電池的示意圖。調(diào)整顏色等參數(shù)，得到自己滿意的效果。其他類型的電池可以將內(nèi)部的填充物更換。PPT輸出高清圖片可以將組合或幻燈片另存為增強(qiáng)型Windows元文件，再用畫圖工具打開(kāi)，然后另存為其它格式的圖片（如JPG）；也可以將幻燈片輸出為PDF，再通過(guò)PS等軟件轉(zhuǎn)換為JPG等格式的圖片。
11.其實(shí)PPT在三維制圖領(lǐng)域還是大有潛力可挖的，比如下面這些物體都可以簡(jiǎn)單地繪制出來(lái)。而且個(gè)人覺(jué)得，相比于3D軟件能夠渲染出非常真實(shí)的效果，PPT做出的示意圖看著很樸素舒服。此外，PPT占用的內(nèi)存也比較少。
最后，推薦一篇鄭州大學(xué)邵國(guó)勝教授團(tuán)隊(duì)最近發(fā)表于JMCA的封面文章。結(jié)構(gòu)復(fù)雜的圖片還是需要使用C4D，3D?Max等軟件來(lái)制作，需要使用PS來(lái)增加效果。包括PPT在內(nèi)，這幾個(gè)軟件都有很強(qiáng)大的功能，可以當(dāng)作是忙碌的科研工作之外的一個(gè)小興趣來(lái)培養(yǎng)。
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