Como posso rotular segmentos de uma curva suave através de alguns nós?

Question

Tenho alguns nós (alguns dos quais são calculados usando a biblioteca de interseções) e quero desenhar uma curva suave através de alguns desses nós, rotulando a curva entre cada par de nós.

O \draw plot[smooth] coordinates {...}comando desenha uma bela curva suave. Como posso rotular os segmentos dessa curva?

A única solução que consegui encontrar é desenhar as linhas retas em branco, para que apenas os rótulos fiquem visíveis, mas tenho certeza de que existe uma solução melhor, já que dessa forma o posicionamento do rótulo em relação à curva suave varia muito (por exemplo, rótulo 3 está longe da curva enquanto o rótulo 4 está muito próximo).

\documentclass{article}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{calc}
\usetikzlibrary{intersections}
\usetikzlibrary{positioning}

\begin{document}
\tikzstyle{vertex}=[circle,draw=black!30,fill=black!30,inner sep=1pt]
\begin{tikzpicture}[scale=2]

\node[vertex] (a) at (0,0) {};
\node[vertex] (b) at (2,-.3) {};
\node[vertex] (c) at (2.5, 1.3) {};
\node[vertex] (d) at (3.5, .6) {};
\node[vertex] (e) at (3, .2) {};

\draw (a) -- node[above,pos=.2] {1} (b) -- node[left] {2} (c) -- node[below left] {3} (d) -- node[below] {4} (e);
\draw[red] plot[smooth] coordinates {(a) (b) (c) (d) (e)};

\end{tikzpicture}
\end{document}

Answer 1

Você pode usar a show path constructiondecoração.

\documentclass{article}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{calc}
\usetikzlibrary{decorations.pathreplacing}
\newcounter{smoothcounter}
\begin{document}
\begin{tikzpicture}[scale=2,
    vertex/.style={circle,draw=black!30,fill=black!30,inner sep=1pt},
    label smooth/.style={decorate,decoration={show path construction,
        curveto code={
\path (\tikzinputsegmentfirst) .. controls
(\tikzinputsegmentsupporta) and (\tikzinputsegmentsupportb) ..(\tikzinputsegmentlast) 
coordinate[pos=0.4] (aux1) coordinate[pos=0.6] (aux2)
(aux1) to[edge label={$\stepcounter{smoothcounter}\arabic{smoothcounter}$}] (aux2);
}}
}]
  \node[vertex] (a) at (0,0) {};
  \node[vertex] (b) at (2,-.3) {};
  \node[vertex] (c) at (2.5, 1.3) {};
  \node[vertex] (d) at (3.5, .6) {};
  \node[vertex] (e) at (3, .2) {};
  \draw (a) -- node[above,pos=.2] {1} (b) -- node[left] {2} (c) -- node[below left] {3} (d) -- node[below] {4} (e);
  \setcounter{smoothcounter}{0}
  \draw[red,postaction=label smooth] plot[smooth] coordinates {(a) (b) (c) (d) (e)};
\end{tikzpicture}
\end{document}

Answer 2

Se você não está muito acostumado a usar, plot[smooth]você pode usar ohobbyBiblioteca TikZ para unir as coordenadas por curvas suaves. Isto cria curvas de Bézier entre cada par de coordenadas e é possível colocar nós nesses caminhos da maneira usual.

\documentclass{article}
%\url{https://tex.stackexchange.com/q/570505/86}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{calc}
\usetikzlibrary{intersections}
\usetikzlibrary{positioning}
\usetikzlibrary{hobby}

\begin{document}
\tikzstyle{vertex}=[circle,draw=black!30,fill=black!30,inner sep=1pt]
\begin{tikzpicture}[scale=2]

\node[vertex] (a) at (0,0) {};
\node[vertex] (b) at (2,-.3) {};
\node[vertex] (c) at (2.5, 1.3) {};
\node[vertex] (d) at (3.5, .6) {};
\node[vertex] (e) at (3, .2) {};

\draw[red,use Hobby shortcut,text=black] (a.center) .. node[auto] {\(1\)} (b.center) .. node[auto] {\(2\)} (c.center) .. node[auto] {\(3\)} (d.center) .. node[auto] {\(4\)} (e.center);



\end{tikzpicture}
\end{document}