本文介绍了TiKZ宏包在LaTeX中的强大矢量绘图功能，包括基础绘图、高级图形绘制和专业领域支持。

提供了一个折线图绘制模板，包括LaTeX代码和数据文件示例。还介绍了Make自动化编译配置，包括编译LaTeX文件和将PDF转换为SVG格式。

最后展示了绘制的折线图结果。

TiKZ

TikZ（TikZ ist kein Zeichenprogramm，意为“TikZ不是绘图程序”）是LaTeX中最强大的矢量绘图宏包之一，基于PGF（Portable Graphics Format）开发，通过代码精确控制图形细节，适用于学术论文、技术文档中的高质量插图。

基础绘图能力

  1. 几何图形：点、线、圆、矩形等基本元素。
  2. 路径操作：支持直线（–）、曲线（.. controls ..）、函数图像（\draw plot）。
  3. 节点与标签：通过 \node 添加文本标签，支持位置调整与样式定制。

高级图形绘制

  1. 神经网络/流程图：用节点（node）和连接线（edge）构建复杂结构。
  2. 函数图像：结合 pgfplots 库绘制2D/3D函数、统计图表。
  3. 科学图示：如线性代数变换、围道积分、电路图（需 circuitikz 库）。

专业领域支持

  1. 物理学：Feynman图（tikz-feynman 库）、Penrose图（时空图）。
  2. 数学证明：无字证明、三角函数公式的可视化。

模板

绘制折线图可以参考下面的模板：

\documentclass{standalone}
\usepackage[fontset=none]{ctex}
\usepackage{pgfplots}
\pgfplotsset{compat=1.18}

\setCJKmainfont{HYShuFang}
\setmainfont{FiraCode Nerd Font}

\begin{document}
\begin{tikzpicture}
	\begin{axis}[
			title={页面加载时间},
			font=\scriptsize, % 全局基准字体
			xlabel=次数,
			ylabel=时间/s,
			xlabel style={font=\tiny, yshift=0.5em},
			ylabel style={font=\tiny},
			xticklabel style={font=\tiny},
			yticklabel style={font=\tiny},
			ymax=2,
			grid=major,                % 网格用major
			legend pos=north east,  % 图例位置改为底部外侧
			legend style={
					font=\tiny,
					legend columns=1,              % 分3列显示（按需调整）
					legend cell align=left,         % 靠左对齐
					% draw=none,                     % 隐藏图例外框（可选）
					% xshift=-10pt, % 向左移动 10pt
					% yshift=-20pt   % 向下移动 5pt
				}
		]
		%
		\addplot[blue, mark=*, smooth] table[x=次数, y=时间, col sep=space] {./demo1.dat};
		\addlegendentry{设备1}
		\addplot[red, mark=square, smooth] table[x=次数, y=时间, col sep=space] {./demo2.dat};
		\addlegendentry{设备2}
	\end{axis}
\end{tikzpicture}

\end{document}

使用的dat数据文件demo1.dat示例如下：

次数	时间
1	2.20
2	2.24
3	2.24
4	1.91
5	2.24
6	2.24
7	2.14
8	2.24
9	2.24
10	2.11

使用make编译的前提是需要在Linux系统上安装texstudio和pdf2svg。

Make自动化编译配置如下：

SRC=$(wildcard *.tex)
OBJ=$(patsubst %.tex,%.aux,${SRC})
OBJ+=$(patsubst %.tex, %.log, ${SRC})
OBJ+=$(patsubst %.tex, %.pdf, ${SRC})
PDF=$(patsubst %.tex, %.pdf, ${SRC})
SVG=$(patsubst %, %.svg, ${PDF})


CC=xelatex

.PHONY: all

all: build install

.PHONY: build

build: ${SRC}
        # echo ${SRC}
        # 逐个编译tex文件
        for item in ${SRC}; do ${CC} $${item}; done
        # 下面通过pdf2svg工具将生成的pdf转为svg图片格式
        for item_pdf in ${PDF}; do pdf2svg $${item_pdf} $${item_pdf}.svg;done

.PHONY: clean

clean:
        # echo ${OBJ}
        rm -rf ${OBJ}
        rm -rf ${SVG}
        rm -rf ${PDF}
        rm -rf texput.log

.PHONY: install

install:
        # 拷贝到共享文件夹中，可以在windows上打开
        cp ${SVG} ~/windows_share/temp/

绘制图示结果：

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