马三梅, 王永飞
(暨南大学 生物工程学系, 广州 510632)
随着技术的进步,电脑已经普及,大学生基本人人拥有电脑。绘图软件也日新月异,电脑绘图应用越来越广泛。数位板又名绘图板、绘画板、手绘板等,通常是由一块板子和一支压感笔组成,是计算机输入设备的一种。绘图软件加上数位板的辅助,让电脑绘图和铅笔绘图具有一样的速度。植物学实验从传统的铅笔绘图逐渐发展到电脑绘图[1-2]。徒手切片作为一种基本植物学实验技术,具有制片快、易观察的特点。但因为没有染色,各个结构并不容易区分。如果使用电脑绘图绘制成彩色图片,就非常容易识别不同部位的结构。
Adobe Photoshop(简称PS)是一个功能非常强大的图像处理和绘图软件。各个工具以形象的图片形式分布在画布左侧,鼠标左键点击,就可以利用这些工具。采用Photoshop软件可以绘制出彩色的结构图,绘制出的图片易修改、易保存、易复制,加上可以导出300像素的图片。图片分辨率高,非常清晰[3-8]。在绘制植物的徒手切片结构图上,具有强大的优势。下面以水生植物大薸(PistiastratiotesLinn.)根的横切作为例子,说明绘制植物结构图的方法。
首先,在网上搜索这个软件,在电脑上安装Adobe Photoshop软件和数位板驱动程序,然后打开软件,按照和新建Word文件相同的方法新建一个PS文件。新建文件时将分辨率调整为300 dpi。
大薸(P.stratiotes)是天南星科的一种水生植物,俗名水白菜、水莲花,英文名 Water Lettuce。根的横切见图1。首先,观察根的结构,它的轮廓呈圆形,从外向内依次是表皮、外皮层、通气组织、内皮层、中柱鞘、韧皮部、木质部和髓。通气组织具有很大的气腔。使用Adobe Photoshop画笔工具、直线工具和文字工具就可以完成绘制。
Adobe Photoshop软件的使用和Word软件的使用非常类似,新建文件、另存为和保存文件的步骤和Word软件没有明显的差异。使用Adobe Photoshop绘制图片的步骤是新建文件,置入图片,然后绘制,完成后保存并导出想要的图片格式。下面详细介绍大薸根徒手切片结构的绘制。
图 1大薸根的结构
在图片文件上右键点击,利用PS格式打开要绘制的图片文件,然后采用PS中的矩形选框工具,选择要绘制的结构,利用编辑菜单下的拷贝(C)命令复制图片。
新建一个PS文件,在新建窗口上将分辨率修改为300像素。点击创建按钮,新建文件,利用编辑菜单下的粘贴命令置入图片,然后在图像菜单下的画布大小命令,打开调整画布大小窗口(图2),修改画布的宽度和高度,让图片能够完整放到画布中。
图2画布大小窗口
Figure 2 The window of canvas size
图3图层窗口中的新建图层
Figure 3 New layer in layer window
大薸根的横切有表皮、外皮层、通气组织、内皮层、中柱鞘、韧皮部、木质部及髓。分别将这8部分画在不同的图层中。在PS右侧的图层窗口上,点击新建图层(图3),新建8个图层。在图层2绘制表皮,图层3中绘制外皮层,依次类推。每一个图层左侧的眼睛图标点击,就可以隐藏这个图层。在新建图层的右侧有一个垃圾桶的图标,选择图层,拉到垃圾桶中,就可以删除该图层。
鼠标左键点击画笔工具,在拾色器中选择颜色,调整画笔大小为2像素后,就可以利用鼠标在画布上移动绘制曲线。曲线的轨迹和表皮细胞的轮廓尽量一致。因为细胞数目很多,长期用鼠标绘制,容易疲劳。
为了快速绘制,可以采用数位板来绘制。使用数位板自带的压感笔来绘图和使用铅笔绘图具有一样的感觉。数位板的使用非常简单,左键点击画笔工具,在拾色器中选择颜色,调整画笔大小为2像素后,看着屏幕,手拿压感笔,按照细胞的轮廓在板子上绘制曲线,绘制的曲线就出现在电脑屏幕上。隐藏图层1中的图像后,绘制好的表皮见图4。
图4绘制好的表皮
Figure 4 Draw epidermis with brush tool
图5绘制好的外皮层
Figure 5 Draw exodermis with brush tool
修改画笔的颜色和画笔粗细,继续采用同样的方法,取消图层1的隐藏,绘制外皮层。绘制完成后,隐藏图层1的图像后,图片如图5所示。
图6绘制好的通气组织
Figure 6 Draw aerenchyma with brush tool
图7绘制好的中皮层
Figure 7 Draw middle cortex with brush tool
取消图层1的隐藏,修改画笔的颜色和粗细,继续采用同样的方法,在图层4上绘制通气组织,绘制完成的图片如图6所示。修改画笔的颜色,继续绘制中皮层,绘制完成的图片如图7所示。
图8绘制好的内皮层
Figure 8 Draw endodermis with brush tool
图9绘制好的韧皮部
Figure 9 Draw phloem with brush tool
修改画笔的颜色和粗细,继续采用同样的方法,绘制内皮层,绘制完成的图片如图8所示。修改画笔的颜色和粗细,继续采用绘制中柱鞘和韧皮部细胞,绘制完成的图片如图9所示。
修改画笔的颜色和粗细,继续采用同样的方法,绘制木质部,绘制完成的图片如图10所示。修改画笔的颜色,继续采用同样的方法,绘制髓,绘制完成的图片如图11所示。
原始的图片不是整个圆,但通过电脑技术,可以将没有拍到的结构绘制出来。
图10绘制好的木质部
Figure 10 Draw xylem with brush tool
图11绘制好的髓
Figure 11 Draw pith with brush tool
鼠标左键点击工具箱中的直线工具,在最上方的窗口中,将直线粗细调整为3像素(图12)。用鼠标在画布上一拉,就绘制出一条直线。在表皮等对应的位置拉出多条直线,如图13所示。此时,一条直线在一个图层中,8条横线就具有8个图层。
图 12 直线粗细的调整
图 13 绘制标注的直线
鼠标左键点击文字工具,打开文字工具,将字体格式选择为宋体,大小选择为8点(图14),在画板上第一条直线右侧点击输入表皮。按照同样的方法,依次在下方直线的右侧输入标注的名词。PS文字工具的一个标注是在一个图层中,8个标注,就具有8个图层。隐藏图层1中的原始图片,完成的图片如图15所示。然后,另存为JPEG格式后,就可以在网页或者Word中使用了。
图 14 文字字体和大小的调整
PS绘图和AI绘图有相似之处,也有不同之处。这两个软件从实用性上来讲,PS的电脑兼容性好,更加常用。经常遇到少数学生使用的苹果电脑不能安装AI软件,却可以安装PS软件。AI一般是专门绘图的人才会安装这个软件。不从事电脑绘图的人一般不安装AI软件。因为这少数同学电脑的兼容性,教学中也需要介绍一下PS绘图的具体过程。
图15 绘制好的大薸根横切图
我们前期在使用AI绘图时,没有采用数位板,全部使用右手移动鼠标来绘制。使用鼠标绘图的缺点是容易肩膀疲劳,因为大量细胞的绘制,需要不断移动鼠标。AI软件自带很多效果,可以采用染色玻璃效果来增加绘图速度。但是,染色玻璃绘制出的细胞比较生硬,没有画笔绘制出的形象生动。
使用数位板和AI、PS来绘图,都可以快速绘制出大量的细胞,不容易肩膀疲劳,而且图片更加形象、更加逼真。使用PS的画笔来绘图和使用Adobe Illustrator自带的染色玻璃工具来绘图相比,PS画笔绘制出的细胞轮廓具有多样性,和真实的细胞形态一致,更加美观[9-10]。
使用PS或者AI软件结合数位板来绘制图片,绘制思路和过程大体相似。这两个软件绘图都需要将不同结构绘制在不同图层上。只是具体的细节不同,例如置入图片的步骤、文字字体大小不同。新建图层和使用画笔的过程的操作是非常相似的。
大薸根的横切的绘制需要使用PS的画笔工具、直线工具和文字工具。加上使用数位板绘制图片,绘制速度更加快速,绘制出的彩色图片更加形象逼真。熟练掌握PS这几个工具和数位板,就可以绘制出任意植物徒手切片的彩色图。