Beamer を使用した複雑な tikz アニメーション

Beamer を使用した複雑な tikz アニメーション

私は tikz を使用して、beamer で一種のシーザー暗号アニメーションを作成しています。

欲しいものは手に入りますが、私は tikz にあまり詳しくないので、コンパイルに非常に時間がかかるため、結果がやや変になります。これはかなりの欠点で、多数の tikz が含まれる大きなドキュメント内では、コンパイル速度が著しく低下します。

私のコードは次のとおりです(まあ、小さな動作例ですが)

\documentclass{beamer}
\usetheme{Berkeley}
\usepackage{graphicx}
\usepackage{ifthen}
\usepackage{tikz}
\tikzset{
  invisible/.style={opacity=0},
  visible on/.style={alt={#1{}{invisible}}},
  alt/.code args={<#1>#2#3}{\alt<#1>{\pgfkeysalso{#2}}{\pgfkeysalso{#3}} 
  },
}
\begin{document}
\begin{frame}
\centering
\begin{tikzpicture}[scale=0.3, every node/.style={scale=0.3}]
 \pgfmathsetmacro{\alphsize}{26}
 \pgfmathsetmacro{\ang}{360/\alphsize}
 \pgfmathsetmacro{\d}{3}
 \pgfmathsetmacro{\op}{98 + \ang/2 - 1.2}
 \pgfmathsetmacro{\e}{\ang + \ang*\d}
 \pgfmathsetmacro{\ep}{\op + \ang*\d}
 \foreach \x in {0,\ang,...,360} {\draw[gray] (\x:8em) -- (\x:12em);}
 \foreach \x [count=\xi] in {A,...,Z} {
  \node[rotate=\ang - \ang*\xi,visible on=<1>]  at (\op - \ang*\xi:11em)     {{\Large \x}};   
  \node[rotate=\ang - \ang*\xi,visible on=<2>]  at (\op - \ang*\xi:11em) {\ifthenelse{\equal{\x}{T}}{\color{green}\Large \x}{\Large \x}};   
  \node[rotate=\ang - \ang*\xi,visible on=<3>]  at (\op - \ang*\xi:11em) {\ifthenelse{\equal{\x}{E}}{\color{green}\Large \x}{\Large \x}};   
  \node[rotate=\ang - \ang*\xi,visible on=<4>]  at (\op - \ang*\xi:11em) {\ifthenelse{\equal{\x}{L}}{\color{green}\Large \x}{\Large \x}};   
  \node[rotate=\ang - \ang*\xi,visible on=<5>]  at (\op - \ang*\xi:11em) {\ifthenelse{\equal{\x}{E}}{\color{green}\Large \x}{\Large \x}};   
  \node[rotate=\ang - \ang*\xi,visible on=<6>]  at (\op - \ang*\xi:11em) {\ifthenelse{\equal{\x}{P}}{\color{green}\Large \x}{\Large \x}};   
  \node[rotate=\ang - \ang*\xi,visible on=<7>]  at (\op - \ang*\xi:11em) {\ifthenelse{\equal{\x}{H}}{\color{green}\Large \x}{\Large \x}};   
  \node[rotate=\ang - \ang*\xi,visible on=<8>]  at (\op - \ang*\xi:11em) {\ifthenelse{\equal{\x}{O}}{\color{green}\Large \x}{\Large \x}};   
  \node[rotate=\ang - \ang*\xi,visible on=<9>]  at (\op - \ang*\xi:11em) {\ifthenelse{\equal{\x}{N}}{\color{green}\Large \x}{\Large \x}};   
  \node[rotate=\ang - \ang*\xi,visible on=<10>] at (\op - \ang*\xi:11em) {\ifthenelse{\equal{\x}{E}}{\color{green}\Large \x}{\Large \x}};   
  \node[rotate=\e - \ang*\xi,visible on=<1>]  at (\ep - \ang*\xi:9em) {{\large \x}};     
  \node[rotate=\e - \ang*\xi,visible on=<2>]  at (\ep - \ang*\xi:9em) {\ifthenelse{\equal{\x}{W}}{\color{red}\large \x}{\large \x}};     
  \node[rotate=\e - \ang*\xi,visible on=<3>]  at (\ep - \ang*\xi:9em) {\ifthenelse{\equal{\x}{H}}{\color{red}\large \x}{\large \x}};     
  \node[rotate=\e - \ang*\xi,visible on=<4>]  at (\ep - \ang*\xi:9em) {\ifthenelse{\equal{\x}{O}}{\color{red}\large \x}{\large \x}};     
  \node[rotate=\e - \ang*\xi,visible on=<5>]  at (\ep - \ang*\xi:9em) {\ifthenelse{\equal{\x}{H}}{\color{red}\large \x}{\large \x}};     
  \node[rotate=\e - \ang*\xi,visible on=<6>]  at (\ep - \ang*\xi:9em) {\ifthenelse{\equal{\x}{S}}{\color{red}\large \x}{\large \x}};     
  \node[rotate=\e - \ang*\xi,visible on=<7>]  at (\ep - \ang*\xi:9em) {\ifthenelse{\equal{\x}{K}}{\color{red}\large \x}{\large \x}};     
  \node[rotate=\e - \ang*\xi,visible on=<8>]  at (\ep - \ang*\xi:9em) {\ifthenelse{\equal{\x}{R}}{\color{red}\large \x}{\large \x}};     
  \node[rotate=\e - \ang*\xi,visible on=<9>]  at (\ep - \ang*\xi:9em) {\ifthenelse{\equal{\x}{Q}}{\color{red}\large \x}{\large \x}};     
  \node[rotate=\e - \ang*\xi,visible on=<10>] at (\ep - \ang*\xi:9em) {\ifthenelse{\equal{\x}{H}}{\color{red}\large \x}{\large \x}};     
}
 \draw[thick] (0cm,0cm) circle(12em);
 \draw[gray] (0cm,0cm) circle(10em);
 \draw[thick] (0cm,0cm) circle(8em);
\end{tikzpicture} 

\bigskip

\centering
\begin{tikzpicture}[every node/.style={scale=0.6}]
  \draw[step=1em,gray,thin] (0em,0em) grid (9em,2em);
  \node at (0.5em,1.5em) {\textcolor<2> {green}T};
  \node at (1.5em,1.5em) {\textcolor<3> {green}E};
  \node at (2.5em,1.5em) {\textcolor<4> {green}L};
  \node at (3.5em,1.5em) {\textcolor<5> {green}E};
  \node at (4.5em,1.5em) {\textcolor<6> {green}P};
  \node at (5.5em,1.5em) {\textcolor<7> {green}H};
  \node at (6.5em,1.5em) {\textcolor<8> {green}O};
  \node at (7.5em,1.5em) {\textcolor<9> {green}N};
  \node at (8.5em,1.5em) {\textcolor<10>{green}E};
  \node[visible on=<2->]  at (0.5em,0.5em) {\textcolor<2> {red}W};
  \node[visible on=<3->]  at (1.5em,0.5em) {\textcolor<3> {red}H};
  \node[visible on=<4->]  at (2.5em,0.5em) {\textcolor<4> {red}O};
  \node[visible on=<5->]  at (3.5em,0.5em) {\textcolor<5> {red}H};
  \node[visible on=<6->]  at (4.5em,0.5em) {\textcolor<6> {red}S};
  \node[visible on=<7->]  at (5.5em,0.5em) {\textcolor<7> {red}K};
  \node[visible on=<8->]  at (6.5em,0.5em) {\textcolor<8> {red}R};
  \node[visible on=<9->]  at (7.5em,0.5em) {\textcolor<9> {red}Q};
  \node[visible on=<10->] at (8.5em,0.5em) {\textcolor<10>{red}H};
\end{tikzpicture}

\end{frame}
\end{document}

質問は、より速くコンパイルして、上記と同じ結果を得るためのよりスマートな方法はあるかどうかです。

答え1

コードの速度を大幅に低下させるような大きな問題は見当たりません。多数の複雑な TikZ 画像を再コンパイルするのは非常に面倒な作業になる可能性があるため、externalTikZ に強制的に画像を保存させ、可能であれば画像を再利用させるライブラリがあります。これは次のように行われます。

\usetikzlibrary{external}
\tikzexternalize

編集\tikzexternalize[prefix=tikz/]: @brad がコメントで示唆しているように、一時的な TikZ 画像用のフォルダーを設定するには、を使用すると便利です。

ビーマー\only構造を使用しているため、これは期待どおりには機能せず、最初のフレームのみがレンダリングされます。ただし、「ハック」があります。

tikzpicture環境全体をラップ\only<m-M>するm最小限そしてM最大限\onlyコマンドによって参照されるフレーム番号内でティックズ画像。

オプションはコマンド[visible on=<m-M>]と「同等」なので\only、次のように使用できます。

\only<1-10>{%
\begin{tikzpicture}
    \node[visible on=<1>] {};
    % ...
    \node[visible on=<10>] {};
\end{tikzpicture}
}

私はあなたのコードでこれを試してみましたが、2回目以降のコンパイル時間は多くのより低い。

見るBeamer のみで tikz 外部機能を使用する詳細については。

完全なコード:

\documentclass{beamer}
\usetheme{Berkeley}
\usepackage{graphicx}
\usepackage{ifthen}
\usepackage{tikz}
\tikzset{
  invisible/.style={opacity=0},
  visible on/.style={alt={#1{}{invisible}}},
  alt/.code args={<#1>#2#3}{\alt<#1>{\pgfkeysalso{#2}}{\pgfkeysalso{#3}} 
  },
}

\usetikzlibrary{external}
\tikzexternalize

\begin{document}
\begin{frame}
\centering
\only<1-10>{%
\begin{tikzpicture}[scale=0.3, every node/.style={scale=0.3}]
 \pgfmathsetmacro{\alphsize}{26}
 \pgfmathsetmacro{\ang}{360/\alphsize}
 \pgfmathsetmacro{\d}{3}
 \pgfmathsetmacro{\op}{98 + \ang/2 - 1.2}
 \pgfmathsetmacro{\e}{\ang + \ang*\d}
 \pgfmathsetmacro{\ep}{\op + \ang*\d}
 \foreach \x in {0,\ang,...,360} {\draw[gray] (\x:8em) -- (\x:12em);}
 \foreach \x [count=\xi] in {A,...,Z} {
  \node[rotate=\ang - \ang*\xi,visible on=<1>]  at (\op - \ang*\xi:11em)     {{\Large \x}};   
  \node[rotate=\ang - \ang*\xi,visible on=<2>]  at (\op - \ang*\xi:11em) {\ifthenelse{\equal{\x}{T}}{\color{green}\Large \x}{\Large \x}};   
  \node[rotate=\ang - \ang*\xi,visible on=<3>]  at (\op - \ang*\xi:11em) {\ifthenelse{\equal{\x}{E}}{\color{green}\Large \x}{\Large \x}};   
  \node[rotate=\ang - \ang*\xi,visible on=<4>]  at (\op - \ang*\xi:11em) {\ifthenelse{\equal{\x}{L}}{\color{green}\Large \x}{\Large \x}};   
  \node[rotate=\ang - \ang*\xi,visible on=<5>]  at (\op - \ang*\xi:11em) {\ifthenelse{\equal{\x}{E}}{\color{green}\Large \x}{\Large \x}};   
  \node[rotate=\ang - \ang*\xi,visible on=<6>]  at (\op - \ang*\xi:11em) {\ifthenelse{\equal{\x}{P}}{\color{green}\Large \x}{\Large \x}};   
  \node[rotate=\ang - \ang*\xi,visible on=<7>]  at (\op - \ang*\xi:11em) {\ifthenelse{\equal{\x}{H}}{\color{green}\Large \x}{\Large \x}};   
  \node[rotate=\ang - \ang*\xi,visible on=<8>]  at (\op - \ang*\xi:11em) {\ifthenelse{\equal{\x}{O}}{\color{green}\Large \x}{\Large \x}};   
  \node[rotate=\ang - \ang*\xi,visible on=<9>]  at (\op - \ang*\xi:11em) {\ifthenelse{\equal{\x}{N}}{\color{green}\Large \x}{\Large \x}};   
  \node[rotate=\ang - \ang*\xi,visible on=<10>] at (\op - \ang*\xi:11em) {\ifthenelse{\equal{\x}{E}}{\color{green}\Large \x}{\Large \x}};   
  \node[rotate=\e - \ang*\xi,visible on=<1>]  at (\ep - \ang*\xi:9em) {{\large \x}};     
  \node[rotate=\e - \ang*\xi,visible on=<2>]  at (\ep - \ang*\xi:9em) {\ifthenelse{\equal{\x}{W}}{\color{red}\large \x}{\large \x}};     
  \node[rotate=\e - \ang*\xi,visible on=<3>]  at (\ep - \ang*\xi:9em) {\ifthenelse{\equal{\x}{H}}{\color{red}\large \x}{\large \x}};     
  \node[rotate=\e - \ang*\xi,visible on=<4>]  at (\ep - \ang*\xi:9em) {\ifthenelse{\equal{\x}{O}}{\color{red}\large \x}{\large \x}};     
  \node[rotate=\e - \ang*\xi,visible on=<5>]  at (\ep - \ang*\xi:9em) {\ifthenelse{\equal{\x}{H}}{\color{red}\large \x}{\large \x}};     
  \node[rotate=\e - \ang*\xi,visible on=<6>]  at (\ep - \ang*\xi:9em) {\ifthenelse{\equal{\x}{S}}{\color{red}\large \x}{\large \x}};     
  \node[rotate=\e - \ang*\xi,visible on=<7>]  at (\ep - \ang*\xi:9em) {\ifthenelse{\equal{\x}{K}}{\color{red}\large \x}{\large \x}};     
  \node[rotate=\e - \ang*\xi,visible on=<8>]  at (\ep - \ang*\xi:9em) {\ifthenelse{\equal{\x}{R}}{\color{red}\large \x}{\large \x}};     
  \node[rotate=\e - \ang*\xi,visible on=<9>]  at (\ep - \ang*\xi:9em) {\ifthenelse{\equal{\x}{Q}}{\color{red}\large \x}{\large \x}};     
  \node[rotate=\e - \ang*\xi,visible on=<10>] at (\ep - \ang*\xi:9em) {\ifthenelse{\equal{\x}{H}}{\color{red}\large \x}{\large \x}};     
}
 \draw[thick] (0cm,0cm) circle(12em);
 \draw[gray] (0cm,0cm) circle(10em);
 \draw[thick] (0cm,0cm) circle(8em);
\end{tikzpicture} 
}
\bigskip

\centering
\only<1-10>{%
\begin{tikzpicture}[every node/.style={scale=0.6}]
  \draw[step=1em,gray,thin] (0em,0em) grid (9em,2em);
  \node at (0.5em,1.5em) {\textcolor<2> {green}T};
  \node at (1.5em,1.5em) {\textcolor<3> {green}E};
  \node at (2.5em,1.5em) {\textcolor<4> {green}L};
  \node at (3.5em,1.5em) {\textcolor<5> {green}E};
  \node at (4.5em,1.5em) {\textcolor<6> {green}P};
  \node at (5.5em,1.5em) {\textcolor<7> {green}H};
  \node at (6.5em,1.5em) {\textcolor<8> {green}O};
  \node at (7.5em,1.5em) {\textcolor<9> {green}N};
  \node at (8.5em,1.5em) {\textcolor<10>{green}E};
  \node[visible on=<2->]  at (0.5em,0.5em) {\textcolor<2> {red}W};
  \node[visible on=<3->]  at (1.5em,0.5em) {\textcolor<3> {red}H};
  \node[visible on=<4->]  at (2.5em,0.5em) {\textcolor<4> {red}O};
  \node[visible on=<5->]  at (3.5em,0.5em) {\textcolor<5> {red}H};
  \node[visible on=<6->]  at (4.5em,0.5em) {\textcolor<6> {red}S};
  \node[visible on=<7->]  at (5.5em,0.5em) {\textcolor<7> {red}K};
  \node[visible on=<8->]  at (6.5em,0.5em) {\textcolor<8> {red}R};
  \node[visible on=<9->]  at (7.5em,0.5em) {\textcolor<9> {red}Q};
  \node[visible on=<10->] at (8.5em,0.5em) {\textcolor<10>{red}H};
\end{tikzpicture}
}
\end{frame}
\end{document}

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