Como usar um grande número de cores RGB arbitrárias em uma imagem TikZ?

Question

Tenho um documento com algumas imagens TikZ, que são geradas automaticamente a partir de um programa que escrevi. Todas as imagens são bastante semelhantes e cada uma delas contém um grande número de quadrados com cores RGB diferentes e arbitrárias. Minha pergunta é:Qual a melhor forma de colorir todo esse grande número de quadrados?

O método que usei até agora consiste em definir a cor fillcolorusando a macro \definecolor, antes de desenhar cada quadrado, e usar essa cor para preencher o quadrado. Isso significa que cada vez que desenho um novo quadrado, estou definindo fillcolornovamente.

No entanto, não tenho tanta certeza de que essa seja a maneira de fazer isso. O pdflatex parece exigir muita memória ao compilar o documento e, por algum motivo estranho, fica sem memória se eu incluir mais de 5 imagens (mesmo se eu aumentar a quantidade de memória dez vezes ao passar de 5 para 6 imagens) . Existe alguma chance de ele armazenar todas as cores que defini e de que preciso fazer com que o pdflatex "esqueça" fillcolorantes de ligar \definecolornovamente?

Atualizar:Abaixo está um exemplo de uma das imagens TikZ que desejo em meu documento (é uma visualização do campo de fração de fase em uma simulação de fluido bifásico usando o método de volume finito e o método de volume de fluido, e sim, eu sei, o interface fluida não é exatamente nítida):

Esta imagem específica consiste em 1.990 quadrados preenchidos e 4 quadrados não preenchidos.

Primeiro, para cada quadrado, fillcoloré definido com \definecolor, e o quadrado é preenchido com essa cor:

\definecolor{fillcolor}{rgb}{1.000000,0.241735,0.000000}
\fill[fillcolor] (0.203125,0.578125) rectangle (0.218750,0.593750);

Em seguida, os lados de cada quadrado são desenhados, por exemplo

\draw (0.203125,0.578125) rectangle (0.218750,0.593750);

Answer 1

Como eu disse em um comentário, se \definecolorsimplesmente armazenar a definição de cor em uma macro TeX, então redefini-la reciclará a mesma macro e, portanto, não usará mais memória.

No entanto, também é possível que \defincoloresteja enviando algum tipo de código PDF literal que defina a cor do mecanismo PDF. Neste caso, pelo que entendi, também não deve ser usada mais memória para redefinir muitas vezes a mesma cor.

De qualquer forma, por precaução, é possível utilizar uma cor RGB sem definição prévia. Aqui está como.

• Em princípio, tikzreconhece uma especificação de cor da forma {rgb:red,255;green,255;blue:255}. Mas não é interpretado como seria de esperar. Por exemplo, [fill={rgb:red,255;green,255;blue,0}]não produzirá amarelo, mas sim um amarelo preto (veja a figura abaixo). Não consegui encontrar documentação sobre como essa especificação funciona. Aparentemente red, todos greenos bluevalores são somados e, em seguida, cada valor específico é dividido pelo total. Ou seja, o que especificamos não são valores absolutos de bytes, mas pesos relativos. Então, para ficar amarelo podemos escrever: {rgb:red,1;green:1;blue:-1}. Acho essa sintaxe bastante inconveniente (além disso, como poderíamos ficar "brancos"?)

• O PGF usa uma macro interna: \pgfsys@color@rgb@fillque tem o comportamento esperado. Ele recebe três valores numéricos para os componentes e r, como valores de 0 a 255. Portanto, podemos usar esta macro para definir a cor de preenchimento logo antes do comando de preenchimento.gb

Aqui está um código que mostra várias opções:

\documentclass{article}
\usepackage{tikz}

% Define a more convenient macro without @ in its name
\makeatletter
\def\fillRGB#1#2#3{\pgfsys@color@rgb@fill{#1}{#2}{#3}}
\makeatother
\begin{document}

% Standard xcolor defined color
\definecolor{RGByellow}{RGB}{255,255,0}

% Some examples
\tikz{\node[draw,fill=RGByellow]{defined colour};}

\tikz{\node[draw,fill={rgb:red,255;green,255;blue,0}]{Tikz rgb: 255,255,0};}

\tikz{\node[draw,fill={rgb:red,1;green,1;blue,-1}]{Tikz rgb: 1,1,-1};}

\tikz{\fillRGB{255}{255}{0}\node[fill,draw]{{\tt fillRGB: 255,255,0} };}

\end{document}

O resultado:

Answer 2

Eu acredito que sua abordagem \definecolorestá boa.

Minha sugestão seria usar a camada básica PGF em vez de tikz, ou seja, usar algo como

\definecolor{fillcolor}{...}
\pgfsetfillcolor{fillcolor}
\pgfsetstrokecolor{fillcolor!80!black}
\pgfpathrectangle{...}{...}
\pgfusepathqfillstroke
% next one, no scope in-between...
\definecolor{fillcolor}{...}
\pgfsetfillcolor{fillcolor}
\pgfsetstrokecolor{fillcolor!80!black}
\pgfpathrectangle{...}{...}
\pgfusepathqfillstroke

Por favor, procure os comandos mencionados em pgfmanual.pdf, pois posso ter digitado incorretamente alguns deles (citei de cor).

Minha sugestão de combinar traço e contorno de preenchimento e variar apenas a cor pode fazer sentido para você e também pode ser aplicada ao caminho tikz. Isso também deve reduzir o consumo de memória e o tempo de composição.

Uma observação que está realmente fora do escopo da sua pergunta: minha sugestão de usar a cor do desenho fillcolor!80!blacké inspirada no padrão pgfplotsque considero menos severo em comparação aos contornos pretos. E pgfplots tem o mesmo caso de uso que aqui: o que você escreve aqui é na verdade um tipo de malha/superfície com sombreamento facetado e entrada de cor explícita (em pgfplots: \addplot3[surf], comparepgfplots: colorir uma navegação (3D) usando cores RGB arbitrárias).

Mesmo após a redução de memória, você tem 'muitos' pontos de dados (falando em termos do que o TeX deve lidar). Portanto, mesmo a redução da memória pode eventualmente atingir os limites do TeX. Se uma imagem funcionar, mas mais de uma falhar, você poderá se beneficiar com o uso da externalização de imagem. Você também pode se beneficiar do uso lualatexem vez pdflatexda lualatexalocação dinâmica de memória. Você também deve fazer experiências \clearpageentre ambientes adjacentes figurepara garantir que o TeX não tenha figuras antigas em sua memória (como @JLDiaz sugeriu em um comentário). Os detalhes sobre externalização de imagem e consumo de memória estão resumidos na seção "Considerações sobre memória e velocidade" emhttp://pgfplots.sourceforge.net/pgfplots.pdf

Answer 3

Para fazer um sombreamento suave e simples entre vermelho e azul (via laranja, amarelo, verde e ciano), você pode usar o Hsbmodelo de cores (fornecido na xcolorembalagem):

\documentclass[tikz]{standalone}
\begin{document}
\begin{tikzpicture}
  \foreach \x in {0,...,9}{
    \foreach \y in {0,...,9}{
      \pgfmathtruncatemacro{\myhue}{(\y*10+\x)*2.5}
      \definecolor{col}{rgb:Hsb}{\myhue,1,1}
      \draw[fill=col] (\x,\y) rectangle ++(1,1);
    }
  }
\end{tikzpicture}
\end{document}

Ou (com outra sintaxe):

\documentclass[tikz]{standalone}
\begin{document}
\begin{tikzpicture}
  \colorlet{redhsb}[hsb]{red}%
  \colorlet{bluehsb}[hsb]{blue}%
  \foreach \x in {0,...,9}{
    \foreach \y in {0,...,9}{
      \pgfmathtruncatemacro{\rat}{\y*10+\x}
      \colorlet{col}[rgb]{bluehsb!\rat!redhsb}
      \draw[fill=col] (\x,\y) rectangle ++(1,1);
    }
  }
\end{tikzpicture}
\end{document}

Este método pode ser usado com um grande número de pequenos quadrados (aqui, 100 x 100):

\documentclass[tikz]{standalone}
\begin{document}
\begin{tikzpicture}
  \colorlet{redhsb}[hsb]{red}%
  \colorlet{bluehsb}[hsb]{blue}%
  \foreach \x in {0,...,100}{
    \foreach \y in {0,...,100}{
      \pgfmathtruncatemacro{\rat}{(cos(\x*4)+sin(\y*4))*25+50}
      \colorlet{col}[rgb]{bluehsb!\rat!redhsb}
      \draw[fill=col,line width=.1pt] (\x*.1,\y*.1) rectangle ++(.1,.1);
    }
  }
\end{tikzpicture}
\end{document}