ポールの周りに円弧を描くにはどうすればいいですか?

Question

次のような絵を描きたいと思います。

これまでのところ、私のコードは次のとおりです。

\documentclass{article}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{calc,decorations.markings}
\begin{document}
\begin{tikzpicture}[scale=2]
% axes
\draw [->] (0,-1) --(0,1.5) node [left] {$\mathrm{Im}(p)$};
\draw [->] (-2,0) --(2,0) node [below] {$\mathrm{Re}(p)$};
% pole
\foreach \i/\j in {-0.3/c}{\node[circle, inner sep=1pt] (\j) at (0.9,\i) {$\times$};}
% line
\draw [thick] (-1.5,0) --(0.8,0);
\draw [thick] (1,0) --(1.5,0);
% C - bromwich contour
\node at (-1.2,0) [below right] {$C$};
% mathmode
\draw[<-,shorten <=2mm] (1,-0.3)-- ++ (-20:0.5) node[right] {$v_z=\frac{\mathrm{i}p}{k}$};
% vertical lines
\draw [thick] (0.8,0) -- (0.8,-0.1);
\draw [thick] (1,0) -- (1,-0.1);
% semi circle
\draw (1,-0.1) arc[radius=2mm, start angle=20, end angle=-250];     
\end{tikzpicture}
\end{document}

私の問題は、ポールの周りに円弧を描く方法です。私はコマンドを使って何度も試しましたアークしかし、私は同様の絵を描くことができませんでした。

そこで、この種の円弧/曲線を作成するより効率的な方法があるかどうか疑問に思いました。

よろしくお願いします。

Answer 1

円の上の矢印は正しくなく、この解決策が考慮されるかどうかはわかりません効率的しかし、それは出発点として役立つことができます。

コードでは、cross outポールに形状を使用します。すべてのポールの上には、目に見えない円形のノードが描画されます。このノードは、2 つのフラグメントで描画される周囲の円弧の参照として使用されます。

\documentclass[border=2mm]{standalone}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{calc, decorations.markings, shapes.misc}
\begin{document}
\begin{tikzpicture}[scale=2,
    pole/.style={cross out, draw=black, minimum size=2mm}
    ]
% axes
\draw [->] (0,-1) --(0,1.5) node [left] {$\mathrm{Im}(p)$};
\draw [->] (-2,0) --(2,0) node [below] {$\mathrm{Re}(p)$};

% pole
\node[pole] (c) at (0.9,-.3) {};

\node[circle, minimum size=6mm] (aux) at (c) {};

% line
\draw [ultra thick, 
    blue, 
    decoration={markings, 
        mark=at position .05 with {\arrowreversed{stealth}},        
        mark=at position .40 with {\arrowreversed{stealth}}, 
        mark=at position .75 with {\arrowreversed{stealth}}}, 
        postaction={decorate}] 
        (aux.-90) arc(-90:-250:1.5mm)|- (-1.5,0);

\draw [ultra thick,     
    red, 
    decoration={markings, 
        mark=at position .3 with {\arrow{stealth}},         
        mark=at position .80 with {\arrow{stealth}}}, 
        postaction={decorate}] 
 (aux.-90) arc(-90:70:1.5mm)|- (1.5,0);

% C - bromwich contour
\node at (-1.2,0) [below right] {$C$};
% mathmode
\draw[<-,shorten <=2mm] (1,-0.3)-- ++ (-20:0.5) node[right] {$v_z=\frac{\mathrm{i}p}{k}$};

\end{tikzpicture}
\end{document}

Answer 2

代替の取り組みとしては、メタポストに包まれてluamplibライブラリ。 でコンパイルしますlualatex。

\RequirePackage{luatex85}
\documentclass[border=5mm]{standalone}
\usepackage{luamplib}
\begin{document}
\mplibtextextlabel{enable}
\begin{mplibcode}
beginfig(1);
    numeric u;   % unit size
    u = 1cm;

    path xx, yy;  % axes and labels  
    xx = (3 left -- 6 right) scaled u;
    yy = (2 down -- 2 up) scaled u;

    draw xx withcolor .7 white;
    draw yy withcolor .7 white;
    label.bot("$\Re\{v_1\}$", point 1 of xx);
    label.lft("$\Im\{v_2\}$", point 1 of yy);

    % position the pole
    z1 = (2.7u,-1u);

    % label it with a cross
    label("$\times$",z1);  

    % parameters for the pole marker
    numeric gap, radius;  
    gap = 1/8 u;
    radius = 1/3 u;

    path arc, cc;
    % the arc is most of a circle drawn round the pole
    arc = fullcircle rotated 90           % rotate it so point 0 is at top
                     scaled 2 radius      % scale it 
                     shifted z1           % move it to the pole
                     cutbefore yy shifted (x1-gap,0)  % cut off the beginning
                     cutafter  yy shifted (x1+gap,0); % and the end

    % join the arc up with some straight segments to make the contour
    cc = (-2u,0) -- (x1-gap, 0) -- arc -- (x1+gap,0) -- (5u,0);

    % set some drawing options for the arrows
    interim linecap := 0;  % sharp ends
    interim linejoin := 0;  % sharp joins & arrowhead
    drawoptions(withpen pencircle scaled 3/2 withcolor 2/3 red);

    % how many subarrow to show
    subarrows = 4;

    % draw subarrows along cc
    arrowlength = arclength(cc)/subarrows;
    numeric a,b;
    for i = 1 upto subarrows:
        a := arctime (i-1)*arrowlength of cc;
        b := arctime     i*arrowlength of cc;
        drawarrow subpath (a,b) of cc;
    endfor
    drawoptions();

endfig;
\end{mplibcode}
\end{document}