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本書從三維軟件的本質講解其操作原理和建模思路，根據科研繪圖要求概括了圖像化表達方法，最後引申到通過計算和模擬來實現三維視覺化，全書共7章，包括: 第一章科研繪圖基礎；第二章如何選擇合適的視覺化工具；第三章空間是一種思維；第四章科研繪圖的基本法則；第五章三維軟件中的計算與模擬；第六章參數化設計；第七章科學視覺化發展趨勢。
李浩東
復旦大學高分子專業博士，國內最大的3D科研繪圖微信公眾號“3D科研繪圖”主筆，杭州思斐邇科技有限公司聯合創始人之一、設計總監。曾為全球上百家高校和科研機構提供設計服務，包括中科院、清華、北大、MIT、Stanford、ETHZurich、EPFL等，設計作品被Science、Nature、JACS、Angew等知名期刊選用。目前已為浙江大學、同濟大學、上海科技大學、武漢大學、中科院大連化物所、山西煤化所、青島生物能源所等單位提供專業繪圖講座和培訓，線上線下總受眾數超十萬人。
第一章 科學視覺化概述
1.1 科學視覺化的發展歷程
1.2 圖像化語言在科學傳播中的意義
1.3 圖像設計基礎
1.3.1 點陣圖與向量圖
1.3.2 論文圖像的尺寸和解析度
1.3.3 顏色模式的選擇
1.4 科研繪圖常用軟件介紹
1.4.1 數據圖表類
1.4.2 向量圖類
1.4.3 分子視覺化類
1.4.4 三維建模類
1.5 科研圖像的主體設計思路
1.5.1 面向過程
1.5.2 面向結果
1.5.3 期刊封面的綜合設計
第二章 數據的3D視覺化
2.1 三維數據的展現形式
2.2 Origin中三維圖形的製作方法
2.2.1 散點圖
2.2.2 曲線圖
2.2.3 曲面圖
2.3 平面圖的高維展示
2.3.1 色彩也是一種維度
2.3.2 醫學影像的三維重建
第三章 分子結構的3D視覺化
3.1 常用的分子視覺化軟件
3.1.1 分子繪製軟件
3.1.2 晶體視覺化軟件
3.1.3 蛋白質分子視覺化軟件
3.2 Chem3D創建分子的立體結構
3.2.1 分子立體模型的繪製
3.2.2 分子檔生成模型
3.3 Diamond編輯晶體分子結構
3.3.1 Diamond軟件介紹
3.3.2 Diamond軟件的基本設置和基礎操作
3.3.3 Diamond應用案例
3.4 ChimeraX編輯蛋白質分子結構
3.4.1 ChimeraX軟件簡介
3.4.2 蛋白質分子的表現形式
3.4.3 物件選擇和顏色設置
第四章 三維軟件基礎和微納米材料的3D視覺化
4.1 來自材料科學的視覺化需求
4.2 三維軟件中的空間思維
4.2.1 空間視圖基本概念
4.2.2 座標、顏色與方向
4.2.3 C4D軟件設置和基礎操作
4.3 三維模型的構建思路
4.3.1 基於NURBS的曲面建模
4.3.2 點、邊和多邊形網格
4.3.3 等值面和距離場
4.4 輪廓與光影
4.4.1 材質和照明
4.4.2 模型的輪廓線
4.4.3 PowerPoint中的三維表現技巧
第五章 生命科學中的3D視覺化
5.1 DNA分子模型
5.1.1 全原子DNA模型
5.1.2 簡化DNA模型
5.2 細胞、細菌和病毒
5.2.1 運動圖形的克隆工具
5.2.2 細胞和細胞器
5.2.3 細菌
5.2.4 病毒
5.3 組織、器官和生物體
5.3.1 血管和腫瘤建模
5.3.2 生物醫學插畫中的立體效果
5.3.3 模型的細節雕刻
第六章 科研圖像設計的基本法則
6.1 配色、排版與構圖
6.1.1 色彩的選擇
6.1.2 圖像的排版
6.1.3 構圖的技巧
6.2 如何在畫面中突出重點
6.2.1 位置和視角
6.2.2 對比和強調
6.3 常用元素的繪製理念
6.3.1 表現結構
6.3.2 表現性質
6.3.3 表現過程
6.3.4 表現細節
第七章 科研繪圖中的參數化設計
7.1 什麼是參數化設計？
7.2 參數化讓繪圖更科學
7.2.1 XPresso與自訂參數
7.2.2 Grasshopper簡介
7.3 設計中的數值計算和模擬
7.3.1 公式與函數
7.3.2 力學模擬
7.4 計算機圖形的演算法實現
7.4.1 分形與反覆運算
7.4.2 反應擴散圖案
7.4.3 擴散限制凝聚
附錄一 參考文獻
附錄二 軟件快速鍵
