tikz のリングに接するベクトル

Question

私はこれに似た画像をTikzで作成しようとしています

そして私はこのコードを部分的にコードに基づいて書きましたこのスレッドとして

\documentclass{scrartcl}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{calc}

\begin{document}

\newcommand{\xangle}{7}
\newcommand{\yangle}{137.5}
\newcommand{\zangle}{90}

\newcommand{\xlength}{1}
\newcommand{\ylength}{0.5}
\newcommand{\zlength}{1}

\pgfmathsetmacro{\xx}{\xlength*cos(\xangle)}
\pgfmathsetmacro{\xy}{\xlength*sin(\xangle)}
\pgfmathsetmacro{\yx}{\ylength*cos(\yangle)}
\pgfmathsetmacro{\yy}{\ylength*sin(\yangle)}
\pgfmathsetmacro{\zx}{\zlength*cos(\zangle)}
\pgfmathsetmacro{\zy}{\zlength*sin(\zangle)}

\begin{tikzpicture}
[   x={(\xx cm,\xy cm)},
    y={(\yx cm,\yy cm)},
    z={(\zx cm,\zy cm)},
]

\draw[dashed] (0,0,0) circle (4.5);


\draw[blue!80!black,->] (240:4.5) -- (240:5.5);
\node[blue!80!black] at (240:5.8) {y};
\draw[green!80!black,->] (240:4.5) -- ++(0,0,1);
\node[green!80!black] at ($(240:4.5)+(0,0,1.2)$) {z};
\draw[red!80!black,->] (240:4.5) -- ++ (240+90:1);
\node[red!80!black] at ($(240:4.5)+(240+90:1.3)$) {x};
\fill[black!50!gray,draw=black!50!black] (240:4.5) circle (0.05cm);

\foreach \d in {0,60,120,180,240,300}
{
    \draw[thick, black,->] (\d:4.5) -- ++(1,1,1);
}

\end{tikzpicture}

\end{document}

しかし、すべてのベクトルが同じ方向を指しています。これを最初の図と同じになるように修正するにはどうすればよいでしょうか。また、最初の図のように角度 \alpha と \beta を追加するにはどうすればよいでしょうか。

Answer 1

ここで使用できますtikz-3dplot。回転座標に切り替えることができます。私の考えでは、平行移動を本当に行いたいのは回転したスクリーンショットにあるように、ベクトルです。接線の平行移動ははるかに簡単で、xy 平面を使用するだけで済みます。(これが必要な場合はお知らせください。)

平行移動するベクトルの回転角度は、「関数」とに保存されますalpha。betaビュー角度と同様に、自由に調整できます。

\documentclass[tikz,border=3mm]{standalone}
\usepackage{tikz-3dplot}
\begin{document}
\tdplotsetmaincoords{70}{00}%<- set view angles
\begin{tikzpicture}[>=stealth,line cap=round,
    tdplot_main_coords,%<- install 3d view
    declare function={R=4;alpha=-40;beta=-50;}%<- radius of the circle and angles
    ]
 \begin{scope}[canvas is xy plane at z=0]
  \draw[semithick] (0,0) circle[radius=R];
  \draw[thick,->,blue] (-1.5,-R) -- ++ (3,0) node[right]{$t$};
  \draw (1,-R) arc[start angle=0,end angle=alpha,radius=1];
  \path foreach \X in {0,...,5}
  {(-90+\X*60:R) coordinate (p\X)}; % points along the circle
 \end{scope}
 % rotated plane at p0
 \tdplotsetrotatedcoords{alpha}{0}{0}
 \begin{scope}[tdplot_rotated_coords,canvas is xz plane at y=0,shift={(p0)}]
  \draw (0,0) rectangle ++ ((90+beta:{1/abs(cos(alpha))}) (1,0) node[right]{$\alpha$};
  \draw[thick,->,red]  (-90+beta:{1/abs(cos(alpha))})
     -- ++ (90+beta:{2/abs(cos(alpha))});
  \draw[->] (0,-1) -- (0,1) node[above]{$z$};    
  \draw (0,0.5) arc[start angle=90,end angle=90+beta,radius=0.5]
      node[midway,above right] {$\beta$};
 \end{scope}
 % other planes
 \foreach \X in {1,...,5}
 {\tdplotsetrotatedcoords{alpha}{0}{\X*60}
 \begin{scope}[tdplot_rotated_coords,canvas is xz plane at y=0,shift={(p\X)}]
  \draw[thick,->,red]  (-90+beta:{1/abs(cos(alpha))})
     -- ++ (90+beta:{2/abs(cos(alpha))});
 \end{scope}}
\end{tikzpicture}
\end{document}