用Python绘制华丽的专业插图，这么简单！
正文大家好，我是Python人工智能技术方法一强烈推荐Python的绘图模块matplotlib:pythonplotting。画出来的图真的是高端大气上档次，低调奢华有内涵~适用于从2D到3D，从标量到矢量的各种绘图。能够保存成从eps,pdf到svg,png,jpg的多种格式。并且Matplotlib的绘图函数基本上都与Matlab的绘图函数名字都差不多，迁移的学习成本比较低。开源免费。如图所示（题目描述中的图在最后）：（以下图片均引用自Thu
正文
大家好，我是Python人工智能技术
方法一
强烈推荐 Python 的绘图模块 matplotlib: python plotting 。画出来的图真的是高端大气上档次，低调奢华有内涵~ 适用于从 2D 到 3D，从标量到矢量的各种绘图。能够保存成从 eps, pdf 到 svg, png, jpg 的多种格式。并且 Matplotlib 的绘图函数基本上都与 Matlab 的绘图函数名字都差不多，迁移的学习成本比较低。开源免费。如图所示（题目描述中的图在最后）：（以下图片均引用自 Thumbnail gallery ）
像这种普通的函数图象：
plt.fill(x, y1, 'b', x, y2, 'r', alpha=0.3)
以及这种 Scatter 图（中文不知道该怎么说…）：
plt.scatter(x, y, s=area, alpha=0.5)
精致的曲线，半透明的配色。显出你那高贵冷艳的X格，最重要的是只需一行代码就能搞定。从此再也不用忍受 Matlab以及GNUPlot 中那蛋疼的配色了。
想画 3D 数据？没有问题 (用mayavi可能更方便)：
ax.plot_surface(X, Y, Z, rstride=8, cstride=8, alpha=0.3) cset = ax.contourf(X, Y, Z, zdir='z', offset=-100, cmap=cm.coolwarm) cset = ax.contourf(X, Y, Z, zdir='x', offset=-40, cmap=cm.coolwarm) cset = ax.contourf(X, Y, Z, zdir='y', offset=40, cmap=cm.coolwarm)
四行代码你就能拥有（后三行是画坐标平面上的等高线，严格的额说还是一行）。
除此以外，不过你是矢量场，网络还是什么奇葩的需求都能够搞定：
plt.streamplot(X, Y, U, V, color=U, linewidth=2, cmap=plt.cm.autumn) plt.colorbar()
plt.triplot(x, y, triangles, 'go-')
plt.title('triplot of user-specified triangulation')
plt.xlabel('Longitude (degrees)')
plt.ylabel('Latitude (degrees)')
ax = plt.subplot(111, polar=True) bars = ax.bar(theta, radii, width=width, bottom=0.0)
这还没完，Matplotlib 还支持Latex公式的插入，当别人画的图还是这个样子的时候（以下图片引用自Matplotlib Tutorial(译)）
你能够把它变成这个样子：
如果再搭配上 IPython 作为运行终端（这张图是自己绘制的~）：
简直就是神器啊，有木有！
心动不如行动，还等什么？
经@许铖同学提醒，再补充一句，matplotlib 还可以话 xkcd 风格的图呦~
（图片引用自网络）
此外结合 IPython Notebook 后更多精彩内容，请看http://nbviewer.ipython.org/
如果嫌安装麻烦并且恰好在 Windows 系统下的话可以尝试Python的一个发行版winpython - Portable Scientific Python 2/3 32/64bit Distribution for Windows。
鉴于@van li同学质疑 matplotlib 是否能画出题目中所示的图像，我在这里将题目中的图像用 matplotlib 画出来如下：
代码在此处：
https://gist.github.com/coldfog/c479124328fc6bb8b789
代码在此处：
https://gist.github.com/coldfog/5da63a6958fc0a949b52
看到楼下有人说配色和好看，唉....那我也贴几个吧...只不过当初限于篇幅没有写而已。另外，搜索公众号顶级python后台回复“进阶”，获取一份惊喜礼包。
首先，python有一个专门的配色包jiffyclub/brewer2mpl，提供了从美术角度来讲的精美配色（戳这里感受ColorBrewer: Color Advice for Maps）。
此外还有一些致力于美化绘图的库，用起来也都非常方便，比如olgabot/prettyplotlib 。
废话不多说，上图就是王道。（下面图片来源网络）
有人可能会说需要复杂的设置，其实也不用。比如上边这幅图，只需要多加一个参数就好：
cmap=brewer2mpl.get_map('RdBu', 'diverging', 8, reverse=True).mpl_colormap,楼下说到统计绘图。嘛seaborn 是一个调用 matplotlib 的统计绘图库，上图：
(https://github.com/mwaskom/seaborn)
代码一行，后边的几乎都是一行，没做其他设置，默认就这样。我就不贴其他的代码了：
g = sns.jointplot(x1, x2, kind="kde", size=7, space=0)
还有个更炫酷的可交互式绘图，大家自己戳开看吧：
http://nbviewer.ipython.org/github/plotly/python-user-guidechaocc/blob/master/s0_getting-started/s0_getting-started.ipynb
遇到安装问题的请尝试Anaconda这个Python发行版。下载安装后直接使用即可，它几乎预装了所有要用到的科学计算及可视化的库。
有盆友在评论里说希望能有完整的教程，确实就这个答案来说，离实际使用还有很大的距离，网上相关的中文资料也不多。不过真要写起来这个答案也装不下，况且写在这个问题下也不是很恰当。等到那天我有专栏了再说吧，到时候也许会写一个关于可视化的系列教程。
方法二
翻遍这个问题下的所有回答，发现凡是提到Matlab的，其评价中常有‘锯齿’，‘菜鸟’，‘难看’，‘不忍直视’等标签。
然而，2020年了，技术提升了，观念进步了，当一些基本问题解决后，Matlab还那么‘不堪’吗？
观察Mathematica、Origin、Python/matplotlib、R/ggplot2等软件绘制的数据、结果图，其与Matlab图的差异主要体现在点、线、面等对象属性（位置、尺寸、颜色等）的不同上。
既然只是属性的不同，那是不是只要修改一下这些信息，就可以实现各种软件绘图风格之间的转换了呢？
答案是肯定的。
比如，这是高赞回答 @冯昱尧用Python/matplotlib绘制的一幅图：
我们用Matlab默认属性来绘制，效果是这样的（没加误差棒）：
然后，只需再修改一下位置、尺寸、颜色等信息，就可以得到风格差不多的图（没加误差棒）：
当我们用这一思想来思考该如何绘制插图时，就很容易实现自己的小想法，仿造甚至创造出理想的插图。
比如，某一天，发现傍晚的天空颜色很美，心想：为什么不能把它画到论文插图里呢？（见：Matlab论文插图配色2——自然渐变）
于是，
再比如，某一天，看到女朋友的照片，觉得很美，心想：为什么不能把她画到论文插图里呢？（见：Matlab论文插图配色1——是女朋友的颜色）
于是，
这时，有朋友就要说了：“哎呀答主，你整这些个花里花哨的东西，还不是得一行代码一行代码的敲出来啊，太麻烦了吧。”
此言差矣。
就像R有ggplot2，Python有matplotlib，Matlab其实也有很多现成的绘图工具包，并不需要你自己开发。
比如，
Pierre Morel [1] 结合ggplot2，开发了gramm工具，用于绘制复杂图形。
Inspired by ggplot2 (Wickham 2009), the R implementation of “grammar of graphics” principles (Wilkinson 1999), gramm improves Matlab’s plotting functionality, allowing to generate complex figures using high-level object-oriented code.
示例效果如下：
类似的，Stephen Cobeldick [2] 将matplotlib配色方案移植到了Matlab。
也就是说，在Matlab中就可以直接用matplotlib的配色方案了，就不必总是‘jet’了。
The MatPlotLib 2.0 default colormaps ported to MATLAB. This submission also includes the Line ColorOrder colormaps!
示例效果如下：
还有很多专门针对论文插图的工具包，这里就不一一介绍了。
总的来说，工具只是工具，它们并没有高低贵贱之分。
若想画出好看的插图，关键还是在于使用工具的人。
集中一点，登峰造极。
参考：
Morel P . Gramm: grammar of graphics plotting in Matlab.
Cobeldick S . MatPlotLib Perceptually Uniform Colormaps.
WPS Office是一款面向macOS用户的综合办公套件，将文字处理、电子表格、演示文稿、PDF工具、模板与云协作整合在同一应用中。它兼容常见Microsoft Office格式，支持Intel及Apple芯片Mac，基础功能可免费使用，
Shapr3D是一款面向工业设计、机械工程、建筑概念和三维打印工作流的CAD软件。Mac版采用Parasolid建模内核，支持草图约束、实体建模、工程图、可视化渲染及常见CAD格式交换，并可通过账户在多台设备之间同步项目。
REAPER是Cockos开发的数字音频工作站，提供多轨音频与MIDI录制、剪辑、处理、混音和母带制作工具。Mac版兼容Intel与Apple芯片，支持AU、VST、VST3、CLAP等插件格式，并提供高度可定制的工作流程。
Ableton Live 是面向音乐制作人与现场表演者的数字音频工作站，提供编曲视图、独具特色的现场视图、音频录制、MIDI创作、实时变速、乐器及效果器。Mac版原生支持Apple芯片，并可连接音频接口、MIDI控制器和第三方插件。
Adobe After Effects 是面向动态图形、影视特效与视频合成的专业创作软件。它提供关键帧动画、遮罩抠像、运动跟踪、三维空间、文字动画和表达式等工具，并可与 Premiere Pro、Photoshop、Illustrator
Adobe Audition 是面向播客、影视后期、音乐制作及内容创作者的专业音频工作站，提供波形精修、多轨录制与混音、频谱编辑、降噪修复、响度匹配和效果处理工具，并可与 Adobe Premiere 协同完成视频声音制作。
Adobe Bridge 是面向摄影师、设计师及内容团队的免费数字资产管理工具，可集中预览照片、视频和 Adobe 项目文件，并利用评级、标签、关键词、元数据、筛选与收藏集完成分类检索。它还支持批量重命名、格式导出、相机导入及 Camera
Adobe Illustrator 是 Adobe 推出的专业矢量图形设计软件，适合在 Mac 上制作标志、图标、插画、包装、信息图及印刷版面。它以路径和锚点构建可无损缩放的图形，并提供钢笔、形状、文字、图像描摹、渐变、画板及生成式功能。
Adobe InDesign 是面向印刷品与数字出版物的专业版面设计软件，可在 Mac 上制作书籍、杂志、宣传册、海报、报告及交互式文档。它提供精细的文字样式、网格、母版、长文档管理和印前输出能力。
Adobe Lightroom Classic 是面向桌面摄影工作流的照片管理与后期处理软件，可将原始照片保存在本地硬盘，通过目录、关键词、评分和收藏夹高效整理图库，并提供 RAW 冲印、蒙版、镜头校正、批量同步及多格式导出等功能。
Adobe Media Encoder 是 Adobe 推出的专业音视频编码与转码工具，可通过队列、预设和监视文件夹批量完成格式转换、代理文件创建及多平台成片输出，并与 Premiere Pro、After Effects 等软件紧密协作。
Adobe Photoshop 是面向摄影师、设计师和内容创作者的专业图像处理软件，提供图层、蒙版、选区、修复、调色、文字排版、智能对象及生成式编辑等能力。Mac 版支持 Intel 与 Apple Silicon 处理器。
Adobe Acrobat Pro 是面向专业 PDF 工作的综合解决方案，可在 Windows 中创建、编辑、转换、比较、整理和保护文档，并支持表单、电子签名、扫描件文字识别及敏感信息永久遮盖。订阅还包含网页、移动服务和云端协作能力，
Adobe After Effects 是面向动态图形、动画与影视视觉特效制作的专业工具，可完成关键帧动画、图层合成、遮罩跟踪、抠像、文字动画和二维三维元素整合。Windows 版通过 Adobe Creative Cloud 安装及更新，
DaVinci Resolve是Blackmagic Design推出的一体化影视后期工具，将素材管理、非线性剪辑、专业调色、Fusion视觉特效、Fairlight音频处理和成片交付整合在统一工程中。免费版已覆盖多数个人创作需求，
Adobe Media Encoder 是 Adobe 面向视频与音频制作流程提供的专业编码和转码工具，可批量处理媒体文件、创建代理、套用输出预设并监控文件夹自动执行任务。它与 Premiere、After Effects、Audition
Cinema 4D是Maxon推出的专业三维创作软件，将建模、动画、MoGraph动态图形、粒子与动力学模拟、材质灯光及Redshift渲染整合在统一工作环境中，适用于广告包装、影视特效、产品和建筑可视化、游戏素材等制作场景。
Blender 是免费开源的三维创作套件，在 Windows 上提供建模、雕刻、材质、动画、物理模拟、合成、跟踪、视频剪辑及 Cycles、EEVEE 渲染工具。它适合个人创作者、学生和小型工作室，
Autodesk Maya 是面向影视、电视、动画和游戏行业的专业三维制作软件，集多边形与 NURBS 建模、角色绑定、关键帧和动作捕捉动画、Bifrost 特效模拟、材质开发及 Arnold 渲染于一体，
AutoCAD 是 Autodesk 推出的专业计算机辅助设计软件，Windows 版支持精确二维绘图、三维实体与曲面建模、图纸标注、布局发布和任务自动化，并包含多套行业专业化工具组合，适用于建筑、机械、电气、工程建设及制造设计人员。
SketchUp Pro 是面向建筑、室内、景观、施工和产品设计等专业场景的三维建模工具，提供桌面建模、LayOut 二维文档、模型资源库、扩展程序及云端协作能力。其操作逻辑直观，适合从概念推敲、空间规划到图纸表达和方案汇报的完整工作流程。
AutoCAD LT 是 Autodesk 推出的专业二维 CAD 软件，适合建筑师、工程师、施工人员和设计师完成精确绘图、标注及文档编制。它支持 DWG 工作流、智能块、图形比较、计数、表格和 AutoLISP 自动化，
Rhino 3D 是 McNeel 推出的专业三维建模工具，可创建、编辑和分析 NURBS 曲线曲面、实体、网格、SubD 与点云。Windows 版支持精确造型、工程制图、渲染、文件转换及 Grasshopper 参数化设计，
Autodesk Fusion 是面向产品设计与制造的云连接开发平台，在统一环境中整合三维 CAD、CAM、CAE、PCB、工程图、数据管理和团队协作功能，适合产品设计师、机械工程师、电子工程师及加工制造团队完成从概念建模、验证分析到生产交