Desenhando uma rede multiescala em Tikz

Question

Estou aprendendo TikZ neste período, mas tenho alguns problemas para desenhar algumas redes para minha tese. Estou tentando desenhar uma rede no TikZ que deve ser semelhante à dothis picture:

Eu escrevi o seguinte código:

\documentclass{article}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary[topaths]
\newcount\mycount
\begin{document}
\begin{tikzpicture}[transform shape]
  \foreach \x in {1,...,8}{
    \pgfmathparse{(\x-1)*45+floor(\x/9)*22.5}
    \node[draw,circle,inner sep=0.25cm] (N-\x) at (\pgfmathresult:5.4cm) {};
  }

  \foreach \x [count=\xi from 1] in {1,...,8}{
    \foreach \y in {\x,...,8}{
    \path (N-\xi) edge[-] (N-\y);
  }
}
\end{tikzpicture}
\end{document}

Desenha apenas um dos cliques da imagem. Você poderia me ajudar a desenhar toda a rede mostrada na imagem?

Obrigado.

Answer 1

O comando \MyFivedesenha a figura básica e atribui nomes aos seus nós usando a string no primeiro argumento e o contador \xno primeiro \foreach(por exemplo \MyFive{A}desenha a figura e nomeia seus nós A-1, A-2,..., A-8). Em seguida, scopes são usados ​​para deslocar as figuras básicas e \drawas operações para desenhar as linhas.

\documentclass[border=3pt]{standalone}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary[topaths]

\newcommand\MyFive[1]{%
  \foreach \x in {1,...,8}{
    \pgfmathparse{(\x-1)*45+floor(\x/9)*22.5}
    \node[draw,circle,inner sep=2pt] (#1-\x) at (\pgfmathresult:1.5cm) {};
  }

  \foreach \x [count=\xi from 1] in {1,...,8}{
    \foreach \y in {\x,...,8}{
    \path (#1-\xi) edge[-] (#1-\y);
  }
}
}

\begin{document}

\begin{tikzpicture}
\MyFive{A}
\begin{scope}[xshift=4.5cm]
\MyFive{B}
\end{scope}
\begin{scope}[xshift=9cm]
\MyFive{C}
\end{scope}
\begin{scope}[xshift=13.5cm]
\MyFive{D}
\end{scope}

\begin{scope}[yshift=-4.5cm]
\MyFive{E}
\end{scope}
\begin{scope}[xshift=4.5cm,yshift=-4.5cm]
\MyFive{F}
\end{scope}
\begin{scope}[xshift=9cm,yshift=-4.5cm]
\MyFive{G}
\end{scope}
\begin{scope}[xshift=13.5cm,yshift=-4.5cm]
\MyFive{H}
\end{scope}

\begin{scope}[yshift=-9cm]
\MyFive{I}
\end{scope}
\begin{scope}[xshift=4.5cm,yshift=-9cm]
\MyFive{J}
\end{scope}
\begin{scope}[xshift=9cm,yshift=-9cm]
\MyFive{K}
\end{scope}
\begin{scope}[xshift=13.5cm,yshift=-9cm]
\MyFive{L}
\end{scope}

\begin{scope}[yshift=-13.5cm]
\MyFive{M}
\end{scope}
\begin{scope}[xshift=4.5cm,yshift=-13.5cm]
\MyFive{N}
\end{scope}
\begin{scope}[xshift=9cm,yshift=-13.5cm]
\MyFive{O}
\end{scope}
\begin{scope}[xshift=13.5cm,yshift=-13.5cm]
\MyFive{P}
\end{scope}

\draw (A-7) -- (E-3);
\draw (A-8) -- (F-4);
\draw (A-1) -- (B-5);
\draw (E-2) -- (B-6);
\draw (E-1) -- (F-5);
\draw (B-7) -- (F-3);

\draw (C-7) -- (G-3);
\draw (C-8) -- (H-4);
\draw (C-1) -- (D-5);
\draw (G-2) -- (D-6);
\draw (G-1) -- (H-5);
\draw (D-7) -- (H-3);

\draw (I-7) -- (M-3);
\draw (I-8) -- (N-4);
\draw (I-1) -- (J-5);
\draw (M-2) -- (J-6);
\draw (M-1) -- (N-5);
\draw (J-7) -- (N-3);

\draw (K-7) -- (O-3);
\draw (K-8) -- (P-4);
\draw (K-1) -- (L-5);
\draw (O-2) -- (L-6);
\draw (O-1) -- (P-5);
\draw (L-7) -- (P-3);

\draw (F-8) -- (K-4);
\draw (G-6) -- (J-2);
\end{tikzpicture}

\end{document}

O código poderia ser bastante simplificado escolhendo alguns outros nomes para as figuras básicas, permitindo o uso de \foreachloops adicionais; no entanto, prefiro clareza à brevidade aqui.

Answer 2

Buscando brevidade em vez de clareza e explorando o picrecurso de PGF 3.0múltiplas foreachdeclarações:

\documentclass[tikz,border=5]{standalone}
\tikzset{pics/clique/.style={
  code={
    \foreach \i in {1,...,8}
      \node [circle, draw] (n-#1-\i) at (\i*45-45:2) {};
    \foreach \i [evaluate={\k=int(\i+1);}] in {1,...,7}
      \foreach \j in {\k,...,8}
        \draw (n-#1-\i) -- (n-#1-\j);
  }
}}
\begin{document}
\begin{tikzpicture}
\foreach \x in {1,...,4}
  \foreach \y in {1,...,4}
    \path (\x*6,\y*6) pic {clique={\x-\y}};    
\draw \foreach \a/\b [evaluate={\c=int(\a+1); \d=int(\b+1);}] in {1/1, 3/1, 1/3, 3/3}{ 
    (n-\a-\b-2) -- (n-\c-\d-6) (n-\a-\b-3) -- (n-\a-\d-7)
    (n-\a-\b-1) -- (n-\c-\b-5) (n-\c-\b-3) -- (n-\c-\d-7)
    (n-\c-\b-4) -- (n-\a-\d-8) (n-\a-\d-1) -- (n-\c-\d-5)
  }
  (n-2-2-2) -- (n-3-3-6) (n-3-2-4) -- (n-2-3-8);
\end{tikzpicture}
\end{document} 

Answer 3

Outra tentativa via matrix nodefrom tikzlibrary. Primeiro defina a imagem tikz básica como \singleum estilo de duas linhas de conexão - lineSem vermelho e lineLem preto, depois coloque todas as imagens no nó da matriz. Desenhe a linha de conexão encontrando a regularidade entre eles e conseguindo por foreachloop.

Código

\documentclass[border=3pt]{standalone}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{topaths,matrix}
\begin{document}

\def\single{
\begin{tikzpicture}[scale=0.3]
\foreach \x in {1,...,8}{
    \pgfmathparse{(\x-1)*45+floor(\x/9)*22.5}
    \node[draw,circle,inner sep=0.25cm] (N-\x) at (\pgfmathresult:5.4cm) {};
  }
  \foreach \x [count=\xi from 1] in {1,...,8}{
    \foreach \y in {\x,...,8}{
    \path (N-\xi) edge[-] (N-\y);
  }
}
\end{tikzpicture}
}
\tikzset{
lineL/.style={draw, shorten >=-29pt,shorten <=-29pt,},
lineS/.style={draw, red, shorten >=-4pt,shorten <=-4pt}
}

\begin{tikzpicture}[auto]
% Place nodes with matrix nodes
 \matrix[matrix of nodes, column sep=1cm, row sep=1cm]{%
    \node [] (A) {\single};  & \node [] (B) {\single};  & \node [] (C) {\single};  &       \node [] (D) {\single};\\
    \node [] (A1) {\single}; & \node [] (B1) {\single}; & \node [] (C1) {\single}; &       \node [] (D1) {\single};\\
    \node [] (A2) {\single}; & \node [] (B2) {\single}; & \node [] (C2) {\single}; &       \node [] (D2) {\single};\\
    \node [] (A3) {\single}; & \node [] (B3) {\single}; & \node [] (C3) {\single}; &       \node [] (D3) {\single};\\
};
% Draw edges
    \foreach \c in{A,B,C,D}{
    \foreach \f/\t in {{}/1,2/3}
{
    \path [lineS] (\c\f) -- (\c\t); 
}
};
  \foreach \c/\d in{A/B,C/D,A1/B1/,C1/D1,A2/B2,C2/D2,A3/B3/,C3/D3}{
    \path [lineS] (\c.0) -- (\d.180);
};

\foreach \f/\t in {A/B1,C/D1,B1/C2,A2/B3,C2/D3}
{
    \path [lineL] (\f.-45) -- (\t.135) ; 
};
\foreach \f/\t in {B/A1,D/C1,C1/B2,B2/A3,D2/C3}
{
    \path [lineL] (\f.-135) -- (\t.45) ; 
};
\end{tikzpicture}
\end{document}