¿Cómo dibujo esta curva en TIKZ?

¿Cómo dibujo esta curva en TIKZ?

Necesito esta imagen con más calidad para un artículo pero no soy tan hábil con Tikz como me gustaría.

Hice parte del camino en la construcción de los círculos, puntos y flechas pero, como me imaginaba, no puedo hacer los detalles como que el círculo se borre parcialmente en uno de los nodos. O las extrañas curvas con flechas T_T.

La clase del documento que estoy usando es una variación de la clase de artículo.

Esto es lo que hice hasta ahora:

\documentclass{article}
%Packages for the TIKZ%
\usepackage{xcolor}
\definecolor{azul}{RGB}{187,233,255}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{arrows,positioning} 
\tikzset{
    %Define standard arrow tip
    >=stealth',
    % Define arrow style
    pil/.style={
           ->,
           thick,
           shorten <=2pt,
           shorten >=2pt,}
}

\begin{document}

\begin{tikzpicture}
\draw[thick,->] (0,0) -- (5,0) node[anchor=north west] {x};
\draw[thick,->] (0,0) -- (0,5) node[anchor=south east] {y};
\filldraw[azul, draw=black, thick] (2.5,2.5) circle (2cm);
\filldraw[white, draw=black, thick] (2.5,2.5) circle (0.75cm);
\filldraw[black] (2.5,2.5) circle (3pt) node [anchor= south] {$\delta$};
\filldraw[black] (2.11,2.05) circle (3pt);
\draw[thick,->] (2.5,2.5) -- (3.03,3.03);
\draw[thick] (2.5,2.5) -- (1.8,3.07) node [anchor= south east] {$\epsilon$};
\draw[thick,->] (1.3,3.50) -- (0.93,3.78);
\end{tikzpicture}

\end{document}

Y me sale esto: ingrese la descripción de la imagen aquí

La imagen que estoy intentando recrear es esta:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Respuesta1

Como punto de partida y usoesta buena respuestadeHenri Menkey solo para la imagen de la izquierda. Las coordenadas deben configurarse manualmente según la forma de curva deseada.

\documentclass[margin=3mm]{standalone}
%Packages for the TIKZ%
\usepackage{xcolor}
\definecolor{azul}{RGB}{187,233,255}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{arrows,positioning} 
\usetikzlibrary{decorations.markings}
\tikzset{
    %Define standard arrow tip
    >=stealth',
    % Define arrow style
    pil/.style={
           ->,
           thick,
           shorten <=2pt,
           shorten >=2pt,}
}
\tikzset{
    set arrow inside/.code={\pgfqkeys{/tikz/arrow inside}{#1}},
    set arrow inside={end/.initial=>, opt/.initial=},
    /pgf/decoration/Mark/.style={
        mark/.expanded=at position #1 with
        {
            \noexpand\arrow[\pgfkeysvalueof{/tikz/arrow inside/opt}]{\pgfkeysvalueof{/tikz/arrow inside/end}}
        }
    },
    arrow inside/.style 2 args={
        set arrow inside={#1},
        postaction={
            decorate,decoration={
                markings,Mark/.list={#2}
            }
        }
    },
}
\begin{document}

\begin{tikzpicture}
\coordinate (A) at (2.11,2.05);
\coordinate (B) at (2.5,2.5);

\draw[thick,->] (0,0) -- (5,0) node[anchor=north west] {x};
\draw[thick,->] (0,0) -- (0,5) node[anchor=south east] {y};
\filldraw[azul, draw=black, thick] (2.5,2.5) circle (2cm);
\filldraw[white, draw=black, thick] (2.5,2.5) circle (0.75cm);

\draw[thick,->] (2.5,2.5) -- (3.03,3.03);
\draw[thick] (2.5,2.5) -- (1.8,3.07) node [anchor= south east] {$\epsilon$};
\draw[thick,->] (1.3,3.50) -- (0.93,3.78);

 \draw[blue,  thick] plot [smooth,tension=1]
        coordinates {(A) (2.3,2.1) (2.65,1.6) (3.5,1.8) (4,2.5)  (B)}
        [arrow inside={end=stealth,opt={blue,scale=2}}{0.3,0.5,0.75,0.97}];
   
\filldraw[black] (B) circle (3pt) node [anchor= south] {$\delta$};
\filldraw[black] (A) circle (3pt);
\end{tikzpicture}

\end{document}

ingrese la descripción de la imagen aquí

Respuesta2

ingrese la descripción de la imagen aquí

Las dos curvas parecen ser TikZ diferentes; Dibujé el primero comopasatiempocurva y el segundo comoelipse. Las marcas también son diferentes; por eso definí dos tipos de condecoraciones (con diferentes tipos de argumentos) en el preámbulo.

La viñeta de la segunda curva se construye mediante prueba y error. Quizás, en caso de que necesites el dibujo más adelante y necesites modificarlo ligeramente, sería mejor definir la viñeta a través de un parámetro a lo largo de la elipse.

\documentclass[11pt, margin=1cm]{standalone}

\usepackage{tikz}
\definecolor{azul}{RGB}{187, 233, 255}

\usetikzlibrary{arrows}
\usetikzlibrary{calc, math, hobby, decorations.markings}

\tikzset{
  >=stealth',  % define standard arrow tip
  pil/.style={  % define arrow style
    ->,
    thick,
    shorten <=2pt,
    shorten >=2pt
  },
  show two/.style={%  define markings along path
    decorate, decoration={markings,
      mark=between positions .1 and .99 step .5 with {
        {\arrow[blue, line width=.8pt]{#1}};
      }
    }
  },
  show three/.style={%  define markings along path
    decorate, decoration={markings,
      mark=between positions .3 and .99 step #1 with {
        {\arrow[blue, line width=.8pt]{>}};
      }
    }
  }
}

\begin{document}

\tikzmath{
  real \R, \r;
  \R = 2;
  \r = .75;
}
\begin{tikzpicture}[every node/.style={color=black, scale=.7}]
  \draw[very thin, ->] (0,0) -- (5,0) node[anchor=north west] {$x$};
  \draw[very thin, ->] (0,0) -- (0,5) node[anchor=south east] {$y$};

  \path (2.5, 2.5) coordinate (B);
  \path
  ($(B)+(240:.7*\r)$) coordinate (A1)
  ($(B)+(270:.65*\r)$) coordinate (A2)
  ($(B)+(269:1.3*\r)$) coordinate (A3)
  ($(B)+(-70:1.8*\r)$) coordinate (A4)
  ($(B)+(-25:2.2*\r)$) coordinate (A5)
  ($(B)+(15:2.*\r)$) coordinate (A6)
  ($(B)+(-10:.9*\r)$) coordinate (A7)
  ($(B)+(-30:.8*\r)$) coordinate (A8);
  
  \draw[fill=azul, even odd rule] (B) circle (\R) (B) circle (\r);
  \draw[->, gray] (B) -- node[pos=.6, fill=azul] {$\epsilon$} +(135: \R);
  \draw[->, gray] (B) -- node[anchor=west, inner sep=1pt] {$\delta$} +(85: \r);

  \draw[blue, thick, postaction={show three={.28}}]
  (A1) to[curve through={(A2) (A3) (A4) (A5) (A6) (A7) (A8)}] (B);
  \filldraw (B) circle (1.5pt) (A1) circle (1.5pt)
  node[anchor=north east, inner sep=1pt] {$(\phi(0),\psi(0))$}; 
\end{tikzpicture}

\begin{tikzpicture}[every node/.style={color=black, scale=.7}]
  \draw[very thin, ->] (0,0) -- (5,0) node[anchor=north west] {$x$};
  \draw[very thin, ->] (0,0) -- (0,5) node[anchor=south east] {$y$};

  \path (2.5, 2.5) coordinate (B);
  \path ($(B)+(155:.76*\r)$) coordinate (A1);
  
  \draw[fill=azul, even odd rule] (B) circle (\R) (B) circle (\r);
  \draw[->, gray] (B) -- node[pos=.6, fill=azul] {$\epsilon$} +(130: \R);
  \draw[->, gray] (B)
  -- node[pos=.4, anchor=south east, inner sep=1pt] {$\delta$} +(55: \r);

  \draw[blue, thick, postaction={show two={<}}, rotate=35]
  (B) ellipse[x radius={\R-.01}, y radius=.5];
  \filldraw (B) circle (1.5pt) (A1) circle (1.5pt)
  node[anchor=south east, inner sep=1pt] {$(\phi(0),\psi(0))$};
\end{tikzpicture}

\end{document}

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