Zwei ähnliche Probleme mit Abstand/Skalierung/Zentrierung von Tikz-Bildern

Question

Ich beginne zunächst mit dem, was ich letztendlich haben möchte. Ich möchte die beiden Bilder nebeneinander haben. Ich möchte, dass der Punkt G horizontal genau zwischen den beiden Bildern liegt, und ich möchte, dass der Maßstab beider Bilder gleich ist. (Der Abstand zwischen GA auf der linken Seite ist der gleiche wie auf der rechten, aber die Drehungen dieser beiden sind unterschiedlich.) Schließlich möchte ich, dass das linke Bild G auf der linken Hälfte der Seite zentriert ist und das rechte Bild G auf der rechten Hälfte der Seite zentriert ist.

So wie mein Code derzeit funktioniert, habe ich bei beiden den gleichen Maßstab eingestellt (weil sie sich beide im selben Tikz-Bild befinden) und die G-Punkte sind horizontal, weil sie sich im Code beide bei y=0 befinden.

Was ich nicht habe, ist die Links-Rechts-Zentrierung. Da auf dem linken Bild mehr Text ist, werden beide Bilder nach rechts verschoben. Außerdem funktioniert das nicht, weil ich den Abstand zwischen dem G links und rechts manuell angebe.

Ich wäre mit diesem festen Abstand zwischen den beiden zufrieden, wenn ich den Mittelpunkt der G-Punkte horizontal auf der Seite zentrieren könnte.

Ich habe auch versucht, Unterfiguren zu erstellen, aber sie scheinen die Skalierung durcheinander zu bringen, und ich kann den Punkt G immer noch nicht horizontal in der Größenänderungsbox der Figur zentrieren.

Kann mir jemand helfen, dies richtig zu zentrieren, ohne meinen Code zu sehr zu ändern?

EDIT: Ich habe mir eine vorübergehende Lösung ausgedacht, indem ich eine Linie in das Tikzbild eingefügt habe, die den Mittelpunkt von links-G und rechts-G zentriert hat und breiter als die Bilder ist. Aber das scheint eine grobe Lösung zu sein. Außerdem habe ich mehr von der Präambel und \begin{document} hinzugefügt. Sollte eine funktionierende Version sein.

EDIT2: Wenn Sie auch andere Möglichkeiten sehen, meine Vorgehensweise zu verbessern, machen Sie bitte Vorschläge. Ich bin noch ein Neuling in der Verwendung von Tikz und kenne viele Einzelheiten nicht.

\documentclass{article}
\usepackage[margin=1in]{geometry}
\usepackage{tikz}
\usepackage{caption,subcaption}

\newcommand\centerarc[6]{
    % \centerarc{format}{center_x}{center_y}{radius}{start angle}{end angle};
    \draw[#1] ({#2+#4*cos(#5 )},{#3+#4*sin(#5 )}) arc [radius=#4, start angle =#5, end angle=#6];
}

\newcommand\centerofmass{
    \tikz[radius=0.4em] {
        \fill (0,0) -- ++(0.4em,0) arc [start angle=0,end angle=90] -- ++(0,-0.8em) arc [start angle=270, end angle=180];
        \fill [color=white] (0,0) -- ++(0,0.4em) arc [start angle=90,end angle=180] -- ++(0.8em,0) arc [start angle=0, end angle=-90];
        \draw (0,0) circle;
    }
}

\begin{document}
\begin{figure}[]
    \centering
    \resizebox{!}{5in}{
        \begin{tikzpicture}[scale=0.5,>=stealth]
            \draw[line width=8pt, cap=round] (0,0)--(0,0.9);
            \draw[line width=8pt, cap=round] (0,0.9)--(0,5.1);
            \draw[line width=8pt, cap=round] (0,5.1)--(0,9.9);
            \draw[line width=8pt, cap=round] (0,9.9)--(0,18.1);
            \filldraw[fill=white] (0,0) circle (0.2);
            \filldraw[fill=white] (0,0.9) circle (0.2);
            \filldraw[fill=white] (0,5.1) circle (0.2);
            \filldraw[fill=white] (0,9.9) circle (0.2);
            \filldraw[fill=white] (0,18.1) circle (0.2);
            \node [] at (0,14) {\Large\centerofmass};
            \node [left] at (-1,0) {Ground Contact Point $\to$ G};
            \node [left] at (-1,0.9) {COR of Ankle $\to$ A};
            \node [right] at (1,5.1) {K$\gets$ COR of Knee};
            \node [left] at (-1,9.9) {COR of Hip $\to$ H};
            \node [left] at (-1,18.1) {Crown $\to$ C};
            \centerarc{}{0}{0.9}{0.7}{-90}{90};
            \node [right] at (0.7,0.9) {$\alpha$};
            \centerarc{}{0}{5.1}{0.7}{90}{270};
            \node [left] at (-0.7,5.1) {$\theta$};
            \centerarc{}{0}{9.9}{0.7}{-90}{90};
            \node [right] at (0.7,9.9) {$\beta$};
            \draw[line width=2pt, color=red, ->] (0,17)--(0,14);
            \node[anchor=west, color=red] at (0.2,17) {$F=2mg$};
            \draw[line width=2pt, color=red, ->] (0,-3)--(0,0);
            \node[anchor=west, color=red] at (0.2,-3) {$F=2mg$};
            \node[] at (0,-5) {(a)};
            \def\slide{12}
            \draw[line width=8pt, cap=round] (0+\slide,0)--(0+\slide,0.9);
            \draw[line width=8pt, cap=round] (0+\slide,0.9)--(2.068+\slide,3.655+0.9);
            \draw[line width=8pt, cap=round] (2.065+\slide,3.655+0.9)--(0+\slide,9.9-1.012);
            \draw[dashed] (0+\slide,0.9) -- (0+\slide,9.9-1.012);
            \draw[line width=8pt, cap=round] (0+\slide,9.9-1.012)--(0+\slide,18.1-1.012);
            \filldraw[fill=white] (0+\slide,0) circle (0.2);
            \filldraw[fill=white] (0+\slide,0.9) circle (0.2);
            \filldraw[fill=white] (2.065+\slide,3.655+0.9) circle (0.2);
            \filldraw[fill=white] (0+\slide,9.9-1.012) circle (0.2);
            \filldraw[fill=white] (0+\slide,18.1-1.012) circle (0.2);
            \node [] at (0+\slide,14-1.012) {\Large\centerofmass};
            \node [left] at (-1+\slide,0) {G};
            \node [left] at (-1+\slide,0.9) {A};
            \node [right] at (1+2.065+\slide,3.655+0.9) {K};
            \node [left] at (-1+\slide,9.9-1.012) {H};
            \node [left] at (-1+\slide,18.1-1.012) {C};
            \centerarc{}{0+\slide}{0.9}{0.7}{-90}{60.5};
            \node [right] at (0.7+\slide,0.9) {$\alpha$};
            \centerarc{}{2.068+\slide}{3.655+0.9}{0.7}{115}{240};
            \node [left] at (-0.7+2.068+\slide,3.655+0.9) {$\theta$};
            \centerarc{}{0+\slide}{9.9-1.012}{0.7}{90}{-65}
            \node [right] at (0.7+\slide,9.9-1.012) {$\beta$};
            \draw[line width=2pt, color=red, ->] (0+\slide,17-1.012)--(0+\slide,14-1.012);
            \node[anchor=west, color=red] at (0.2+\slide,17-1.012) {$F=2mg$};
            \draw[line width=2pt, color=red, ->] (0+\slide,-3)--(0+\slide,0);
            \node[anchor=west, color=red] at (0.2+\slide,-3) {$F=2mg$};
            \node[] at (0+\slide,-5) {(b)};
        \end{tikzpicture}
    }
    \caption{\label{fig:stick}(a) Vertical standing position model and notation convention for lab. (b) Points $G,A,H,C$ always stay co-linear during the course of the motion.}
\end{figure}
\end{document}

Answer 1

Etwas Nützliches:

• scopeUmgebung. Dadurch können Eigenschaften wie scale/ red/ thickseparat festgelegt werden.
• \paperwidth, \textwidth, und 72.27(das ist Ihre Marge).
• xshift, oder allgemein shift={(1,2)}.
• \useasboundingbox. Dadurch überdenkt TeX den Begrenzungsrahmen (und damit die Größe) von tikzpicture. Es ist wie smashoder , clapaber weitaus flexibler.

\documentclass{article}
\usepackage[margin=1in]{geometry}
\usepackage{tikz}
\usepackage{caption,subcaption}
\newcommand\centerarc[6]{
    \draw[#1]({#2+#4*cos(#5)},{#3+#4*sin(#5)})arc[radius=#4,start angle=#5,end angle=#6];}
\newcommand\centerofmass{
    \tikz[radius=0.4em]{
        \fill(0,0)--++(0.4em,0)arc[start angle=0,end angle=90]--++(0,-0.8em)arc[start angle=270,end angle=180];
        \fill[color=white](0,0)--++(0,0.4em)arc[start angle=90,end angle=180]--++(0.8em,0)arc[start angle=0,end angle=-90];\draw(0,0)circle;}}
\begin{document}
\begin{figure}
    \noindent
        \begin{tikzpicture}[>=stealth]
        \useasboundingbox(-.25\paperwidth+72.27,-5)rectangle(0,7);
        \begin{scope}[scale=0.5]
            \draw[line width=8pt, cap=round] (0,0)--(0,0.9);
            \draw[line width=8pt, cap=round] (0,0.9)--(0,5.1);
            \draw[line width=8pt, cap=round] (0,5.1)--(0,9.9);
            \draw[line width=8pt, cap=round] (0,9.9)--(0,18.1);
            \filldraw[fill=white] (0,0) circle (0.2);
            \filldraw[fill=white] (0,0.9) circle (0.2);
            \filldraw[fill=white] (0,5.1) circle (0.2);
            \filldraw[fill=white] (0,9.9) circle (0.2);
            \filldraw[fill=white] (0,18.1) circle (0.2);
            \node [] at (0,14) {\Large\centerofmass};
            \node [left] at (-1,0) {Ground Contact Point $\to$ G};
            \node [left] at (-1,0.9) {COR of Ankle $\to$ A};
            \node [right] at (1,5.1) {K$\gets$ COR of Knee};
            \node [left] at (-1,9.9) {COR of Hip $\to$ H};
            \node [left] at (-1,18.1) {Crown $\to$ C};
            \centerarc{}{0}{0.9}{0.7}{-90}{90};
            \node [right] at (0.7,0.9) {$\alpha$};
            \centerarc{}{0}{5.1}{0.7}{90}{270};
            \node [left] at (-0.7,5.1) {$\theta$};
            \centerarc{}{0}{9.9}{0.7}{-90}{90};
            \node [right] at (0.7,9.9) {$\beta$};
            \draw[line width=2pt, color=red, ->] (0,17)--(0,14);
            \node[anchor=west, color=red] at (0.2,17) {$F=2mg$};
            \draw[line width=2pt, color=red, ->] (0,-3)--(0,0);
            \node[anchor=west, color=red] at (0.2,-3) {$F=2mg$};
            \node[] at (0,-5) {(a)};
            \def\slide{12}
        \end{scope}
        \begin{scope}[scale=0.5,xshift=\paperwidth]
            \draw[line width=8pt, cap=round] (0,0)--(0,0.9);
            \draw[line width=8pt, cap=round] (0,0.9)--(2.068,3.655+0.9);
            \draw[line width=8pt, cap=round] (2.065,3.655+0.9)--(0,9.9-1.012);
            \draw[dashed] (0,0.9) -- (0,9.9-1.012);
            \draw[line width=8pt, cap=round] (0,9.9-1.012)--(0,18.1-1.012);
            \filldraw[fill=white] (0,0) circle (0.2);
            \filldraw[fill=white] (0,0.9) circle (0.2);
            \filldraw[fill=white] (2.065,3.655+0.9) circle (0.2);
            \filldraw[fill=white] (0,9.9-1.012) circle (0.2);
            \filldraw[fill=white] (0,18.1-1.012) circle (0.2);
            \node [] at (0,14-1.012) {\Large\centerofmass};
            \node [left] at (-1,0) {G};
            \node [left] at (-1,0.9) {A};
            \node [right] at (1+2.065,3.655+0.9) {K};
            \node [left] at (-1,9.9-1.012) {H};
            \node [left] at (-1,18.1-1.012) {C};
            \centerarc{}{0}{0.9}{0.7}{-90}{60.5};
            \node [right] at (0.7,0.9) {$\alpha$};
            \centerarc{}{2.068}{3.655+0.9}{0.7}{115}{240};
            \node [left] at (-0.7+2.068,3.655+0.9) {$\theta$};
            \centerarc{}{0}{9.9-1.012}{0.7}{90}{-65}
            \node [right] at (0.7,9.9-1.012) {$\beta$};
            \draw[line width=2pt, color=red, ->] (0,17-1.012)--(0,14-1.012);
            \node[anchor=west, color=red] at (0.2,17-1.012) {$F=2mg$};
            \draw[line width=2pt, color=red, ->] (0,-3)--(0,0);
            \node[anchor=west, color=red] at (0.2,-3) {$F=2mg$};
            \node[] at (0,-5) {(b)};
        \end{scope}
        \end{tikzpicture}
    \caption{\label{fig:stick}(a) Vertical standing position model and notation convention for lab. (b) Points $G,A,H,C$ always stay co-linear during the course of the motion.}
\end{figure}
\end{document}