在Origin中绘制能量折线图的方法

sobereva · 发表于 Post on 2016-2-9 23:16:47

PS：鉴于有一些人看完了本文还是觉得操作上吃力，笔者专门录了个视频予以演示：https://www.bilibili.com/video/av28653613

在Origin中绘制能量折线图的方法

The method of drawing energy profile map in Origin

文/Sobereva @北京科音 2016-Feb-9

很多讨论反应机理的文章都会给出能量折线图，用于描述反应过程中过渡态、中间体的能量以及连接关系。这种图中，纵坐标是能量，横坐标是反应坐标，每个过渡态或中间体在图中在相应位置用一个横杠表示，相邻的这些结构用实线或虚线连接。有一些现成的小工具可以绘制这种图，比如liyuanhe写的基于Python写的小程序（http://bbs.keinsci.com/forum.php?mod=viewthread&tid=2675），以及energy_plot.py（http://homepage.univie.ac.at/felix.plasser/chemprogs/python.htm）。有些人用chemdraw画这种图，显然是不合适的，横杠位置摆放只能靠肉眼估计，间距也不均匀，过程也麻烦。比较合理的做法是用Origin。本文介绍怎么用Origin结合笔者写的一个辅助小工具作这种图，练习过一遍后会发现整个流程挺简单，而且可以用Origin的丰富的选项定制出自己想要的效果。本文用的是Origin 9.0。

此文要作的图里从左到右有7个能量值，单位为KJ/mol，如下所示，第一个值作为零点。
0.0
100.2
29.5
60.3
-57.8
-9.7
-62.0

为了作图方便，这里用笔者写的enepro程序产生与上面对应的在Origin作图中要用的数据文件。在这里下载enepro：

origin_enepro.rar (314.58 KB, 下载次数 Times of downloads: 3654) 。其中.exe是编译好的可执行文件，.f90是源代码。解压后，将里面的输入文件input.txt写成下面这样。第一行是横杠的宽度，第二行是横杠之间的间隔，这里相当于将二者长度设成了1:2。从第4行起就是依次写上能量值了，单位随意。

1 //Bar width
2 //Spacing between bars
=====Below are energies=====
0.0
100.2
29.5
60.3
-57.8
-9.7
-62.0

双击启动enepro.exe，就会读取当前目录下的input.txt，并在当前目录下产生scatter.txt文件，用于绘制横杠，以及line.txt文件，用于绘制折线。

启动Origin，将scatter.txt和line.txt都直接拖进Origin窗口。然后点击绘制散点图的按钮，选成下图这样，然后点Add，以加入散点作图数据。

然后再选成下图这样，再点Add，以加入折线作图数据。

此时窗口下方Plot List里已经有两套数据了。点OK，得到下图

之后要调节的主要是(1)边框与横、纵坐标说明 (2)坐标刻度 (3)连线的样式 (4)图例 (5)散点图的符号 (6)增加数据点标签。前4项不需要多说，大家摸索一下就能调成想要的效果。要修改后两项，应当双击图中数据点符号，然后把Symbol标签页里的符号改为横杠，Edge Thickness加大使之比较粗，并且适当调节Size，使得数据点符号正好覆盖住折线的相应位置，本例设定如下所示：

然后选择Label标签页，选上Enable，以让数据点的具体数值显示出来。可以设定字体颜色、相对于数据点的位置和偏移量。Display Format框里输入.1代表保留一位小数。本例设定如下所示：

都设好后最终效果如下所示

为了以后作图方便，我们把当前好不容易设好的作图设置保存为主题。在图的边框外侧点右键选Save Format as Theme，然后设一个名字，比如energy_profile，点OK。以后再以完全相同（一定要完全相同！）的步骤作这种图后，就可以直接按F7打开Theme Organizer，选择之前保存的energy_profile主题，就能将当前图像立刻套用上以前设定的作图样式，之后只需要再修改极个别地方即可。

另外，这种折线图上还经常把分子结构附上去。这个很简单，在chemdraw里画好结构，ctrl+C，然后在origin里ctrl+V即可。也可以把其它现有的图片文件直接贴到origin里（图上点右键选Insert Images from Files），或者把剪切板里的图像ctrl+V直接粘进去。另外，Origin在界面左侧一列中也提供了在图上画直线、箭头、添加文字的工具，基本用不着再ps了。

还有些情况需要在图上用不同颜色显示多条路径，这也很简单。把对应于其它路径的scatter.txt、line.txt也导入Origin当前的项目中，双击之前作图窗口左上角的灰色的含有“1”字的方框，然后点plot setup，再把对应另外路径的数据也加入到当前作图数据列表里即可，过程和前面如出一辙。

smutao · 发表于 Post on 2016-2-10 01:52:21

这张图应该是给出了最简单的作图方法了
不过只适用于Mac OSX的用户

卡开发发 · 发表于 Post on 2016-2-10 08:15:03

画个图其实不用很纠结，甚至可以使用CAD，无非就是几个图形平移几次。

实际方法可能还有很多，找一种合理且顺手的就行。

sobereva · 发表于 Post on 2016-2-10 11:30:43

用任何其它程序（除了文中提到的现成的python脚本外）都是比文中的流程要复杂的，需要点击更多次鼠标和键盘，而且可控性和准确度没有文中的高，包括LS和LSS的过程和所用程序。
本文的目的不在于能作出图，而是以最简单的步骤、最好的效果作出图。

我本是个娃娃 · 发表于 Post on 2016-2-11 09:42:40

sobereva 发表于 2016-2-10 11:30
用任何其它程序（除了文中提到的现成的python脚本外）都是比文中的流程要复杂的，需要点击更多次鼠标和键盘 ...

简洁，快速，高效，科研正是追求这个的呢，所以支持老师

kevin · 发表于 Post on 2016-3-2 22:20:32

大赞，可以马上抛弃作图用眼的手法了

kevin · 发表于 Post on 2016-3-3 20:47:09

sob 老师，我有个问题，除了数据，我们还需要标注名称，有没有快捷的办法都弄上去，还是只能一个一个添加文字来弄？

genies · 发表于 Post on 2016-3-3 20:57:51

的确是比较方便的方法。我的方法是Y坐标值两两重复，并且有两列一摸一样的Y值，X轴则用1，2，3，4，5，6，作图时是作两根线，其中一根用虚线，另一根是直线，但线型选“2-segment”。数据格式如下
X Y1  Y2
1 1.0  1.0
2 1.0  1.0
3 2.0  2.0
4 2.0  2.0
5 4.0  4.0
6 4.0  4.0

sobereva · 发表于 Post on 2016-3-3 21:00:48

kevin 发表于 2016-3-3 20:47
sob 老师，我有个问题，除了数据，我们还需要标注名称，有没有快捷的办法都弄上去，还是只能一个一个添加文 ...

只能一个个添加

hxd_yi · 发表于 Post on 2016-3-4 10:07:47

如果愿意折腾的话，可以用tikz。

dingliping1108 · 发表于 Post on 2016-5-12 10:16:42

sob老师，origin8.5是不是不能配合enepro使用？

dingliping1108 · 发表于 Post on 2016-5-12 10:28:28

genies 发表于 2016-3-3 20:57
的确是比较方便的方法。我的方法是Y坐标值两两重复，并且有两列一摸一样的Y值，X轴则用1，2，3，4，5，6， ...

请问，您怎么将两条线放到一个图里面？

sobereva · 发表于 Post on 2016-5-14 19:51:41

dingliping1108 发表于 2016-5-12 10:16
sob老师，origin8.5是不是不能配合enepro使用？

应该也可以

dingliping1108 · 发表于 Post on 2016-5-16 09:21:03

sobereva 发表于 2016-5-14 19:51
应该也可以

我再试试谢谢sob老师

young · 发表于 Post on 2016-6-12 20:30:40

sobereva 发表于 2016-5-14 19:51
应该也可以

老师，我一直试着origin8.0做这种图，可是没有成功，请问，您可不可以把origin9.0的安装包分享一下呢，谢谢您了，老师，非常感谢！

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