Código

Question

Estoy trabajando en recrear una imagen de una ecuación de calor como se muestra a continuación.

En general he tenido éxito, sin embargo, todavía no estoy seguro de cómo agregar las líneas onduladas. ¿Existe también una forma más sencilla de asegurarse de que las etiquetas 1, 0y 1, estén alineadas correctamente? En la figura tienen la misma línea base, pero en mi gráfico varían.

Cualquier otra mejora o forma de crear la imagen mostrada se agradece como siempre.

Código

\documentclass[tikz]{standalone}
\usetikzlibrary{positioning}

\definecolor{UiT-main}{HTML}{003349}
\definecolor{UiT-blue}{HTML}{007396}
\definecolor{UiT-red}{HTML}{CB333B}

\begin{document}
\begin{tikzpicture}
    \def\xmax{2}\def\ymax{2}
    % Shade the box
    \shade[top color=white,bottom color=UiT-blue] (0,0) rectangle (\xmax,\ymax);
    % Draw the border of the box and add labels
    \draw [color=UiT-blue] 
               (0,0)         -- (\xmax,0)     node [pos=0.5,label=below:{\color{UiT-red}$u=g$}]{}
               (\xmax,0)     -- (\xmax,\ymax) node [pos=0.5,label=right:{\color{UiT-red}$u=0$}]{}
               (\xmax,\ymax) -- (0,\ymax)     node [pos=0.5,label=above:{\color{UiT-red}$u=0$}]{}  
               (0,\ymax)     -- (0,0)         node [pos=0.5,label= left:{\color{UiT-red}$u=0$}]{};
    % Add the S in the centre
    \path (0,\ymax)         -- (\xmax,0)     node [pos=0.5]{$S$};
    % Draw the axis
    \draw[thick,-stealth] (-1,0) -- (.5+\xmax,0) node[anchor= west] {$x$};
    \draw[thick,-stealth] (0,-0.5) -- (0,.5+\ymax) node[anchor=south east] {$y$};
    % Label the axis
    \node[below left] (0,0) {$0$};
    \node[label=left:{$1$}] (s2) at (0,\ymax) {};
    \node[label=below:{$1$}] (s4) at (\xmax,0) {};
\end{tikzpicture}
\end{document}

Answer 1

Muy similar a la respuesta de Skillmons (en el sentido de que usa iny out).

\documentclass[tikz]{standalone}
\usetikzlibrary{positioning,arrows.meta,bending}

\definecolor{UiT-main}{HTML}{003349}
\definecolor{UiT-blue}{HTML}{007396}
\definecolor{UiT-red}{HTML}{CB333B}

\begin{document}
\begin{tikzpicture}
    \def\xmax{2}\def\ymax{2}
    % Shade the box
    \shade[top color=white,bottom color=UiT-blue] (0,0) rectangle (\xmax,\ymax);
    % Draw the border of the box and add labels
    \draw [color=UiT-blue] 
               (0,0)         -- (\xmax,0)  coordinate[pos=0.6] (p1)   node[pos=0.5,UiT-red,below=1em](u1){$u=g$}
               (\xmax,0)     -- (\xmax,\ymax) coordinate[pos=0.6] (p2)  node[pos=0.5,UiT-red,right=1em](u2){$u=0$}
               (\xmax,\ymax) -- (0,\ymax) coordinate[pos=0.6] (p3)     node[pos=0.5,UiT-red,above=1em](u3){$u=0$}
               (0,\ymax)     -- (0,0) coordinate[pos=0.6] (p4)          node[pos=0.5,UiT-red,left=1em](u4){$u=0$};
    \foreach \X in {1,...,4}
    {\draw[-{Stealth[bend]},UiT-red] (u\X) to[out=\X*90,in=\X*90-180] (p\X);}              
    % Add the S in the centre
    \path (0,\ymax)         -- (\xmax,0)     node [pos=0.5]{$S$};
    % Draw the axis
    \draw[thick,-stealth] (-1,0) -- (.5+\xmax,0) node[anchor= west] {$x$};
    \draw[thick,-stealth] (0,-0.5) -- (0,.5+\ymax) node[anchor=south east] {$y$};
    % Label the axis
    \path (0,0) node[below left]  {$0$}
    (0,\ymax) node[left] {$1$} (\xmax,0) node[below] {$1$};
\end{tikzpicture}
\end{document}

Answer 2

Empaquetando las líneas con tolas teclas outy in(rápido y sucio).

\documentclass[tikz]{standalone}
\usetikzlibrary{positioning}

\definecolor{UiT-main}{HTML}{003349}
\definecolor{UiT-blue}{HTML}{007396}
\definecolor{UiT-red}{HTML}{CB333B}

\begin{document}
\begin{tikzpicture}
    \def\xmax{2}\def\ymax{2}
    % Shade the box
    \shade[top color=white,bottom color=UiT-blue] (0,0) rectangle (\xmax,\ymax);
    % Draw the border of the box and add labels
    \draw [color=UiT-blue] 
               (0,0)         -- (\xmax,0)     node
               [pos=0.5,label=below:{\color{UiT-red}$u=g$}](b){}
               (\xmax,0)     -- (\xmax,\ymax) node
               [pos=0.5,label=right:{\color{UiT-red}$u=1$}](r){}
               (\xmax,\ymax) -- (0,\ymax)     node
               [pos=0.5,label=above:{\color{UiT-red}$u=2$}](t){}  
               (0,\ymax)     -- (0,0)         node [pos=0.5,label=
               left:{\color{UiT-red}$u=3$}](l){};
    % Add the S in the centre
    \path (0,\ymax)         -- (\xmax,0)     node [pos=0.5]{$S$};
    % Draw the axis
    \draw[thick,-stealth] (-1,0) -- (.5+\xmax,0) node[anchor= west] {$x$};
    \draw[thick,-stealth] (0,-0.5) -- (0,.5+\ymax) node[anchor=south east] {$y$};
    % Label the axis
    \node[below left] (0,0) {$0$};
    \node[label=left:{$1$}] (s2) at (0,\ymax) {};
    \node[label=below:{$1$}] (s4) at (\xmax,0) {};
    %
    \draw[<-,UiT-red] (b.center)++(.1,-0.01) to[out=-90,in=90] ++(-0.2,-0.25);
    \draw[<-,UiT-red] (r.center)++(.01,+0.1) to[out=0,in=180] ++(0.25,-0.2);
    \draw[<-,UiT-red] (t.center)++(.1,0.01) to[out=90,in=-90] ++(-0.2,0.25);
    \draw[<-,UiT-red] (l.center)++(-.01,+0.1) to[out=180,in=0] ++(-0.25,-0.2);
\end{tikzpicture}
\end{document}