latex-tikz简单绘图
2024-05-13 15:30:43
文章目录
- 基础环境
- 单行
- 子域
- 环境
- 包围
- 坐标
- 标准
- 单位
- 相对
- 记录
- 极坐标
- 计算
- 箭头
- 图形
- 三角
- 矩形
- 网格
- 圆
- 弧
- 函数
- 抛物线
- 三角
- 贝塞尔曲线
- 连线
- 函数
- node
- plot
- 坐标系
- 填充
- 渐变
- node
- 偏移
- 名称
- 形状
- 填充
- 相对
- 融合
- 路径
- 线段
- 图形
- 其他
基础环境
\documentclass[tikz]{standalone}
\usepackage{tikz}
\begin{document}\begin{tikzpicture}\draw (0,0) -- (1,1);\end{tikzpicture}
\end{document}
#命令环境
单行
\tikz \draw (0,0) -- (1,1); % 每次绘图，以;结尾
子域
\tikz {\draw (0,0) -- (1,1); \draw (0,1) -- (1,0);}
环境
\begin{tikzpicture}\draw (0,0) -- (1,1);\draw (0,1) -- (1,0);
\end{tikzpicture}
后续统一以此中方式进行说明
\begin{tikzpicture}[domain=-3:3] % 规划画布大小 \end{tikzpicture}
包围
\tikzpicture\draw (0,0) -- (1,1);\draw (1,0) -- (0,1);
\endtikzpicture
坐标
标准
\begin{tikzpicture}\drarw (0,0) -- (1,1); % 默认的画图单位为cm
\end{tikzpicture}
单位
\begin{tikzpicture}\draw (0pt, 0pt) -- (1pt, 1pt); % 图像显示可以明确的感受到尺度差异
\end{tikzpicture}
相对
\begin{tikzpicture}\draw (0,0) -- +(1,1); % (0,0) -- (0+1,0+1)\draw (1,2) -- +(1,1); % (1,2) -- (1+1,2+1)
\end{tikzpicture} % 可以使用相对坐标进行偏移
记录
\begin{tikzpicture}\draw (0,0) -- +(1,1) -- +(0,1); % (0,0) -- (0+1,0+1) -- (0+0,0+1);% 偏移总是以上一次的记录值为准\draw (0,0) -- ++(1,1) -- +(0,1); %(0,0) -- (0+1,0+1) -- (0+1+0, 0+1+1)% 使用++，表示偏移，且更新上一次记录值
\end{tikzpicture}
极坐标
\begin{tikzpicture}\draw (0:1) -- (90:1) -- (180:1) -- (270:1) -- (360:1);% (angle, length); 天然支持极坐标
\end{tikzpicture}
\begin{tikzpicture}% 两种坐标天然混杂，自动区分\draw (0,0) -- (0:1) -- (1,1) -- (90:1) -- (0,0); \end{tikzpicture}
计算
\documentclass[tikz]{standalone}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{calc} % 引入计算支持
\begin{document}\begin{tikzpicture}\draw (1,3) -- ($3*(1,3) - (-2, 5)$); % (1,3) -- (5, 4)% 1. 计算内容使用$$包含% 2. 进行坐标整体计算，而不是单个部分\end{tikzpicture}
\end{document}
\begin{tikzpicture}
\draw (0:1) -- ($(90:100) - (0, 99)$); % 极坐标同样支持计算
\end{tikzpicture}
箭头
\begin{tikzpicture}\draw [->] (0,0) -- (3,0);\draw [<-] (0,1) -- (3,1);\draw [<->] (0,2) -- (3,2);\draw [|->] (0,3) -- (3,3);\draw [>->>] (0,4) -- (3,4);\draw [|<->|] (0,5) -- (3,5);
\end{tikzpicture}
图形
三角
\begin{tikzpicture}\draw (0,0) -- (0,3) -- (4,0) -- cycle; % cycle 用来填充缺口
\end{tikzpicture}
\begin{tikzpicture}[line width=3pt]\draw (0,0) -- (0,3) -- (4,0) -- (0,0); % 有缺口\draw (5,5) -- (5,8) -- (9,5) -- cycle; % cycle 用来填充缺口 \end{tikzpicture}
矩形
\begin{tikzpicture}\draw (0,0) rectangle (3,3); % 两个点围成的矩形
\end{tikzpicture}
网格
\begin{tikzpicture}\draw [step=1] (0,0) grid (5,5); % 从两点规划矩形，然后按照步长进行分割
\end{tikzpicture}
圆
\begin{tikzpicture}\draw (3,3) circle (2); % 中心坐标(3,3)， 半径为2,外接矩形为 2x2\draw (3,3) ellipse (3 and 2); % 椭圆，后参数分为(x, y)轴长
\end{tikzpicture}
弧
\begin{tikzpicture}\draw (3,3) arc (0:180:2); % 上图圆上半部分\draw (3,3) arc (180:360:3 and 2); % 上图椭圆下半部分% 图形图像不变，但是原来的坐标变为了弧线的起始点% 角度按照逆时间方向进行计算
\end{tikzpicture}
函数
抛物线
\begin{tikzpicture}\draw (1,1) parabola (3,3); % 默认以起始点为极值点\draw (2,1) parabola[bend at end] (4,3); % bend at end: 终点为极值点\draw (0,0) parabola bend (3,5) (5,4); % bend:中指定极值点
\end{tikzpicture}
三角
\begin{tikzpicture}\draw (0,0) sin (1,1); % sin 右极值\draw (1,0) cos (2,1); % cos 左极值\draw (2,0) cos (4,2) sin (6,0); % 为了衔接极值点，极值点总是左边sin右边cos% 同样的，极值点的转换部分，总是左边cos右边sin，否则曲线不够光滑% 因为不能两端都是极值点
\end{tikzpicture}
贝塞尔曲线
\begin{tikzpicture}\draw (0,0) .. controls (1,1) .. (4,0); % draw start .. controls ctrl .. end;\fill (1,1) circle (1pt); % fill 填充图像
\end{tikzpicture}
二次贝塞尔曲线，首尾两端切线都过指定点
\begin{tikzpicture}\draw (0,0) .. controls (1,1) and (3,-1) .. (4,0); % ctrl: A and B\fill (1,1) circle (1pt);\fill (3,-1) circle (1pt);
\end{tikzpicture}
三次就是两个控制点
连线
\begin{tikzpicture}\draw (0,0) to (4,0); % 同 --， 默认情况下直线相连\draw (0,0) to[out=60,in=-120] (4,0);% out: 出线角度% in : 收线角度
\end{tikzpicture}
函数
\documentclass[tikz]{standalone}
\usepackage{tikz}
\begin{document}\begin{tikzpicture}[domain=-3:3]\draw [->] (-3.5,0) -- (3,0) node[below] {$x$}; % x轴\draw [->] (0,-3.5) -- (0, 3.5) node[above] {$f(x)$}; % y轴\fill (0,0) circle (3pt); % 原点\draw [step=1,color=gray] (-3,-3) grid (3,3); % 网格\draw [color=orange] plot (\x, \x); % y = x\draw [color=red] plot (\x, {\x^2 / 3}); % y = x ^ 2 / 3\draw [color=cyan] plot (\x, {3 * sin(\x r)}); % y = 3 sin(x)\end{tikzpicture}
\end{document}
node
node[direction] symbol; % 后续进行说明plot
\draw [color=color] plot (x, y); % 其中\x表示符号
- 如果是复杂计算式，包含括号，则需要使用
{}进行包含- 三角运算，以角度计算，应该转化为弧度
\x r，
坐标系
\documentclass[tikz]{standalone}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{calc}
\newenvironment{axis}[1]
{ % 坐标系环境定义\begin{tikzpicture}[domain=-#1:#1]\draw ($(-#1,0)-(0.5,0)$) -- ($(#1,0)+(0.5,0)$) node[below] {$x$};\draw ($(0,-#1)-(0,0.5)$) -- ($(0,#1)+(0,0.5)$) node[above] {$f(x)$};\fill (0,0) circle (1pt);\draw [step=1, color=gray] (-#1,-#1) grid (#1,#1);
}
{\end{tikzpicture}}
\begin{document}\begin{axis}{3}\draw [color=red] plot (\x, {sin(\x r)})\end{axis}
\end{document}
填充
\begin{tikzpicture}% 画图，仅仅描绘边框\draw [blue] (0,0) rectangle (1,1);\draw [green] (3,3) circle (1);% 填充，仅仅填充颜色\fill [green] (0,0) rectangle (1,1);\fill [blue] (3,3) circle (1);% 双管齐下\filldraw[fill=yellow, draw=red] (2,2) circle (1);
\end{tikzpicture}
渐变
\begin{tikzpicture}\shade [inner color=yellow, outer color=orange] (2,2) circle (1);% inner % outer\shade [left color=blue,right color=green] (3,3) rectangle (1,1);% left% right% top% bottom% 可填充着六个维度，一般选择一对即可，颜色太多并没有想要的效果
\end{tikzpicture}
node
偏移
\begin{tikzpicture}
\fill (0,0) circle (1pt);
\node[above] at (0,0) {$A$}; % \node[direction] at (location) {$label$};
\node[below] at (0,0) {$B$}; % 上下左右=>(above, below, left, right)
\node[left] at (0,0) {$L$};
\node[right] at (0,0) {$R$};
\end{tikzpicture}
名称
\begin{tikzpicture}% 指定点放置标签\node (a) at (2,1) {$A$};\node (b) at (2,-1) {$B$};\node (l) at (1,0) {$L$};\node (r) at (3,0) {$R$};% 标签可以按照点一样连线\draw[->,color=orange] (a) -- (l);\draw[->,color=green] (l) -- (b);\draw[->,color=blue] (b) -- (r);\draw[->,color=cyan] (r) -- (a);
\end{tikzpicture}
形状
\begin{tikzpicture}\node [shape=circle] (a) at (0,0) {$C$}; % circle\node [shape=rectangle] (b) at (1,1) {$R$}; % rectangle, 默认为矩形\node [shape=coordinate] (c) at (2,2) {$P$}; % coordinate\draw[->] (a) -- (b) -- (c); % coordinate无区域，会覆盖任何标签
\end{tikzpicture}
填充
\begin{tikzpicture}\node [fill=gray] at (0,0) {$F$};
\end{tikzpicture}
相对
% \usetikzlibrary{position}
\begin{tikzpicture}
\node [fill=orange] (a) at (0,0) {$A$};
\node [fill=red, right=4 of a ] (b) {$B$}; % 根据已有的node，直接通过相对位置指定和位移即可定位
\node [fill=blue, above left=2 of b] (c) {$C$};
\draw (a) -- (b) -- (c) -- (a);
\end{tikzpicture}
\usetikzlibrary{position}千万不能忘记！
融合
\begin{tikzpicture}\draw (0,0) node[above right] {$A$} -- (3,0) node[right] {$B$} -- (0,4) node[above]{$C$} -- cycle;% 点后面直接可以跟node% 同样可以设置属性和标签% 相对位置为点的坐标
\end{tikzpicture}
路径
线段
\begin{tikzpicture}\path[draw] (0,0) -- (1,1); % draw: 画路径
\end{tikzpicture}
图形
\begin{tikzpicture}\path[draw=cyan, fill=yellow] (0,0) -- (3,0) -- (0,3) -- cycle; % draw: 连线% fill: 填充
\end{tikzpicture}
其他
\begin{tikzpicture}
% draw, shade
\path[draw=black, inner color=yellow, outer color=orange] (3,3) circle (1);
% fill
\path[fill=blue] (2,2) rectangle (1,1);
% shade
\path[left color=red, right color=green] (0,0) .. controls (1,1) and (3,3) .. (6,0);
\path[fill](3,3) circle(1pt);
\path[fill](2,2) circle(1pt);
% node
\path[fill=gray](3,3) node[below] (a) {$P$};
\end{tikzpicture}
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