【TikZ 简单学习(下):基础绘制】Latex下的绘图宏包
【TikZ 简单学习[下]:基础绘制】Latex下的绘图宏包
- 上文
- 绘制多个节点
- 给节点添加统一样式
- 给节点命名
- 使用相对位置绘制
- 给节点标签
- 链接边的绘制
- 在线边上添加标签
- 绘制蛇形线和多行文本
- 层图
- 绘制一个简单的树
上文
- 【TikZ 简单学习(上):基础绘制】Latex下的绘图宏包
绘制多个节点
- 方法一:
使用\path A node[attr]{info}
进行绘制多个节点,这里节点和 “路径” 无关
\documentclass{article}
\usepackage{tikz}
\begin{document}
\begin{tikzpicture}\path ( 0,2) node [shape=circle,draw] {}( 0,1) node [shape=circle,draw] {}( 0,0) node [shape=circle,draw] {}( 1,1) node [shape=rectangle,draw] {}(-1,1) node [shape=rectangle,draw] {};
\end{tikzpicture}
\end{document}
- 方法二:
\node
是\path node
的省略,这里需要额外加上at
,即:
\node at A [attr]{info};
前面提到过,[draw]
的意思是并且绘制的意思。这里[shape=circle]
可以简写成[circle]
\documentclass{article}
\usepackage{tikz}
\begin{document}
\begin{tikzpicture}\node at ( 0,2) [circle,draw] {};\node at ( 0,1) [circle,draw] {};\node at ( 0,0) [circle,draw] {};\node at ( 1,1) [rectangle,draw] {};\node at (-1,1) [rectangle,draw] {};
\end{tikzpicture}
\end{document}
给节点添加统一样式
- 节点里没有文本,为什么节点仍然有大小?因为
TikZ
自动为文本周围添加了一些空间inner sep
所以可以更改[inner sep = 0pt]
来修改之类的。
但是确保节点正常显示,设置它的最小大小[minumun size = 6mm]
- 然后就是设置统一样式
[XXX/.style={……}]
。
\documentclass{article}
\usepackage{tikz}
\begin{document}
\begin{tikzpicture}[place/.style={circle,draw=blue!50,fill=blue!20,thick,inner sep=0pt,minimum size=6mm},transition/.style={rectangle,draw=black!50,fill=black!20,thick,inner sep=0pt,minimum size=4mm}]\node at ( 0,2) [place] {};\node at ( 0,1) [place] {};\node at ( 0,0) [place] {};\node at ( 1,1) [transition] {};\node at (-1,1) [transition] {};
\end{tikzpicture}
\end{document}
给节点命名
- 给节点命名可以为后续操作节省便利,不需要单独去计算坐标绘制。
(name)
,注意名字不能有特殊字符等,可以有下划线和连线符。 TikiZ
语法对于多个并列属性之间循序比较宽松,可以比如\node [A] (B) at C
或者\node (B) [A] at C
之类的。
\documentclass{article}
\usepackage{tikz}
\begin{document}
\begin{tikzpicture}[place/.style={circle,draw=blue!50,fill=blue!20,thick,inner sep=0pt,minimum size=6mm},transition/.style={rectangle,draw=black!50,fill=black!20,thick,inner sep=0pt,minimum size=4mm}]\node[place] (waiting 1) at ( 0,2) {};\node[place] (critical 1) at ( 0,1) {};\node[place] (semaphore) at ( 0,0) {};\node[transition] (leave critical) at ( 1,1) {};\node[transition] (enter critical) at (-1,1) {};\end{tikzpicture}
\end{document}
使用相对位置绘制
- 上面给了许多坐标,其实我们也可以通过相对位置绘制
需要导入\usetikzlibrary {positioning}
,然后使用下述语法:
[below = of name]
、[right = of name]
等,他们之间的距离为node distance
,默认为节点之间的中心之间的距离,或者是边界之间的距离。
\documentclass{article}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary {positioning}\begin{document}
\begin{tikzpicture}[place/.style={circle,draw=blue!50,fill=blue!20,thick,inner sep=0pt,minimum size=6mm},transition/.style={rectangle,draw=black!50,fill=black!20,thick,inner sep=0pt,minimum size=4mm}]\node[place] (waiting) {};\node[place] (critical) [below=of waiting] {};\node[place] (semaphore) [below=of critical] {};\node[transition] (leave critical) [right=of critical] {};\node[transition] (enter critical) [left=of critical] {};
\end{tikzpicture}
\end{document}
给节点标签
- 方法一:
添加一个姓的节点,设定属性为[red,above]
,添加在(semaphore.north)
某节点的北方,文字信息为{s \e 3}
\documentclass{article}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary {positioning}\begin{document}
\begin{tikzpicture}[place/.style={circle,draw=blue!50,fill=blue!20,thick,inner sep=0pt,minimum size=6mm},transition/.style={rectangle,draw=black!50,fill=black!20,thick,inner sep=0pt,minimum size=4mm}]\node[place] (waiting) {};\node[place] (critical) [below=of waiting] {};\node[place] (semaphore) [below=of critical] {};\node[transition] (leave critical) [right=of critical] {};\node[transition] (enter critical) [left=of critical] {};\node [red,above] at (semaphore.north) {$s\le 3$};
\end{tikzpicture}
\end{document}
- 方法二:
使用[label=above:$info$]
即标签属性来直接添加标签信息。
\documentclass{article}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary {positioning}\begin{document}
\begin{tikzpicture}[place/.style={circle,draw=blue!50,fill=blue!20,thick,inner sep=0pt,minimum size=6mm},transition/.style={rectangle,draw=black!50,fill=black!20,thick,inner sep=0pt,minimum size=4mm}]\node[place] (waiting) {};\node[place] (critical) [below=of waiting] {};\node[place] (semaphore) [below=of critical,label=above:$s\le3$] {};\node[transition] (leave critical) [right=of critical] {};\node[transition] (enter critical) [left=of critical] {};
\end{tikzpicture}
\end{document}
- 也可以给多重标签。
这里使用[label=60]
表示在60度的位置添加标签
[label=-90]
表示在270度的位置添加标签 - 使用
[every label/.style={}]
来修改标签的风格。
\tikz\node [circle,draw,label=60:$60^\circ$,label=below:$-90^\circ$] {my circle};
链接边的绘制
- 方法一:
使用语法\draw [->] (A.west) -- (B.east)
或者\draw A .. controls B and C .. D
绘制曲线
这里需要指明是东南西北哪个位置出发,哪个位置结束
\documentclass{article}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary {positioning}\begin{document}
\begin{tikzpicture}[place/.style={circle,draw=blue!50,fill=blue!20,thick,inner sep=0pt,minimum size=6mm},transition/.style={rectangle,draw=black!50,fill=black!20,thick,inner sep=0pt,minimum size=4mm}]\node[place] (waiting) {};\node[place] (critical) [below=of waiting] {};\node[place] (semaphore) [below=of critical] {};\node[transition] (leave critical) [right=of critical] {};\node[transition] (enter critical) [left=of critical] {};\draw [->] (enter critical.east) -- (critical.west);\draw [->] (waiting.west) .. controls +(left:5mm) and +(up:5mm).. (enter critical.north);
\end{tikzpicture}
\end{document}
- 方法二:
但这太笨了。一个简单的写法是可以省略上述所有的方向,就像下面代码。
因为TikZ
会自动聪明地选择合适方向。
\draw [->] (enter critical) -- (critical);
\draw [->] (waiting) .. controls +(left:8mm) and +(up:8mm)
.. (enter critical);
- 方法三:
或者尝试新的语法
使用\draw [->] A to B
替代\draw [->] A .. B
使用\draw [->] A to [out=B,in=C] D
绘制曲线,即给定in,out
属性表示离开或进入坐标的弧线的角度。
\draw [->] (enter critical) to (critical);
\draw [->] (waiting) to [out=180,in=90] (enter critical);
- 方法四:
使用[bend left=A]
表示向左/右弯的度数,也可以绘制对应的链接曲线。
\draw [->] (waiting) to [bend right=45] (enter critical);
- 方法五:
语法糖,使用\node A edge B edge C……
可以绘制点A与点B、C链接的边。
\node[transition] (enter critical) [left=of critical] {}edge [->] (critical)edge [<-,bend left=45] (waiting)edge [->,bend right=45] (semaphore);
- 综合绘图代码如下,比较推荐使用
edge
语法,比较简单。
\documentclass{article}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary {arrows.meta,positioning}\begin{document}
\begin{tikzpicture}[place/.style={circle,draw=blue!50,fill=blue!20,thick,inner sep=0pt,minimum size=6mm},transition/.style={rectangle,draw=black!50,fill=black!20,thick,inner sep=0pt,minimum size=4mm},bend angle=45,pre/.style={<-,shorten <=1pt,>={Stealth[round]},semithick},post/.style={->,shorten >=1pt,>={Stealth[round]},semithick}]\node[place] (waiting) {};\node[place] (critical) [below=of waiting] {};\node[place] (semaphore) [below=of critical] {};\node[transition] (leave critical) [right=of critical] {}edge [pre] (critical)edge [post,bend right] (waiting)edge [pre, bend left] (semaphore);\node[transition] (enter critical) [left=of critical] {}edge [post] (critical)edge [pre, bend left] (waiting)edge [post,bend right] (semaphore);\end{tikzpicture}
\end{document}
在线边上添加标签
- 在
[上篇]
我们学了在线的正上/中间/正下 添加信息,使用的是[sloped, below]
等
这里我们的需求是在线的边上添加信息,使用[auto]
属性即可。
使用[swap]
属性会镜像绘制在线的另一侧。见下方代码。
\documentclass{article}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary {arrows.meta,positioning}\begin{document}
\begin{tikzpicture}[place/.style={circle,draw=blue!50,fill=blue!20,thick,inner sep=0pt,minimum size=6mm},transition/.style={rectangle,draw=black!50,fill=black!20,thick,inner sep=0pt,minimum size=4mm},bend angle=45,pre/.style={<-,shorten <=1pt,>={Stealth[round]},semithick},post/.style={->,shorten >=1pt,>={Stealth[round]},semithick}]\node[place] (waiting) {};\node[place] (critical) [below=of waiting] {};\node[place] (semaphore) [below=of critical] {};\node[transition] (leave critical) [right=of critical] {}edge [pre] (critical)edge [post,bend right] node[auto,swap]{2} (waiting)edge [pre, bend left] (semaphore);\node[transition] (enter critical) [left=of critical] {}edge [post] (critical)edge [pre, bend left] node[auto]{3}(waiting)edge [post,bend right] node[auto]{4} node[auto,swap]{5} (semaphore);\end{tikzpicture}
\end{document}
绘制蛇形线和多行文本
- 添加
\usetikzlibrary {decorations.pathmorphing}
库
使用[decoration={snake}]
来添加蛇形线,也可以更改其他的参数,比如[amplitude, segment length, post length]
等。 - 多行文本很简单,和
LateX
语法类似,使用\\
来换行。
也可以使用[text width=3cm]
来让它按文本长度自动分段。
\documentclass{article}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary {decorations.pathmorphing}\begin{document}
\begin{tikzpicture}\draw [->,decorate,decoration={snake,amplitude=.4mm,segment length=2mm,post length=1mm}](0,0) -- (3,0)node [above,align=center,midway]{replacement of\\the \textcolor{red}{capacity}\\by \textcolor{red}{two places}};
\end{tikzpicture}
\end{document}
层图
- 在画完一个图之后,希望在该图背景后添加某个颜色的背景矩形。
由于图的大小是动态的,可以选择指定坐标绘制,也可以使用层图
层图需要导入backgrounds
库,它使用了fit
库,都需要导入 - 添加一个
scope
,指定[on background layer]
绘制背景层
在其中使用[fit = A B C D E]
来适应覆盖这些元素。
\documentclass{article}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary {arrows.meta,backgrounds,fit,positioning}\begin{document}
\begin{tikzpicture}[place/.style={circle,draw=blue!50,fill=blue!20,thick,inner sep=0pt,minimum size=6mm},transition/.style={rectangle,draw=black!50,fill=black!20,thick,inner sep=0pt,minimum size=4mm},bend angle=45,pre/.style={<-,shorten <=1pt,>={Stealth[round]},semithick},post/.style={->,shorten >=1pt,>={Stealth[round]},semithick}]\node[place] (waiting) {};\node[place] (critical) [below=of waiting] {};\node[place] (semaphore) [below=of critical] {};\node[transition] (leave critical) [right=of critical] {}edge [pre] (critical)edge [post,bend right] node[auto,swap] {2} (waiting)edge [pre, bend left] (semaphore);\node[transition] (enter critical) [left=of critical] {}edge [post] (critical)edge [pre, bend left] (waiting)edge [post,bend right] (semaphore);\begin{scope}[on background layer]\node [fill=black!30,fit=(waiting) (critical) (semaphore)(leave critical) (enter critical)] {};\end{scope}\end{tikzpicture}
\end{document}
绘制一个简单的树
- 比较常用的,使用
\node {}
创建一个根节点
使用child {node{}}
创建孩子节点
\documentclass{article}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary {arrows.meta,backgrounds,fit,positioning}\begin{document}
\begin{tikzpicture}\node {Root}child { node{A}child {node{B}}child {node{C}}}child {node{D}child {node{E}}};
\end{tikzpicture}
\end{document}
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