Как заполнить область между двумя кривыми в Tikz?

Как заполнить область между двумя кривыми в Tikz?

По сути, я пытаюсь воспроизвести измененную версию этого рисунка:

введите описание изображения здесь

Вот что я сделал на данный момент, и я хотел бы залить область между u1 и u2 тем же градиентным цветом:

введите описание изображения здесь

\documentclass{article}
\usepackage{tikz}

\usepackage{tikz-3dplot}

\usepackage[active,tightpage]{preview}  
\PreviewEnvironment{tikzpicture}
\setlength\PreviewBorder{2mm}

\begin{document}

\tdplotsetmaincoords{60}{110}

\pgfmathsetmacro{\rvec}{.8}
\pgfmathsetmacro{\thetavec}{30}
\pgfmathsetmacro{\phivec}{60}

\begin{tikzpicture}[scale=5,tdplot_main_coords]

\coordinate (O1) at (0,0,0);

\tdplotsetcoord{P}{\rvec}{\thetavec}{\phivec}

\draw[] (O1) -- (1,0,0) node[anchor=north east]{$x_1$};
\draw[] (O1) -- (0,1,0) node[anchor=north west]{$x_2$};
\draw[] (O1) -- (0,0,1) node[anchor=south]{$x_3$};

\draw[thick,-stealth] (O1) -- (.25,0,0) node[anchor=north west]{$\mathbf{e}_1$};
\draw[thick,-stealth] (O1) -- (0,.25,0) node[anchor=north west]{$\mathbf{e}_2$};
\draw[thick,-stealth] (O1) -- (0,0,.25) node[anchor=north east]{$\mathbf{e}_3$};

\coordinate (O2) at (0,0.5,0.5);

\draw[thick,-stealth,color=black] (O1) -- (O2);

\draw[thick,-stealth] (O2) -- (0,0.85,0.25) node[anchor=south west]{$\mathbf{g}_1$};
\draw[thick,-stealth] (O2) -- (0,.75,0.75) node[anchor=west]{$\mathbf{g}_2$};
\draw[thick,-stealth] (O2) -- (0,0.35,0.75) node[anchor= west,pos=0.9]{$\mathbf{g}_3$};

\draw [draw=black, >=latex, thick] (O2) to [bend left=8] coordinate [pos=7/8] (q2n) (0,0.9,0.1) coordinate (q2) node [right] {$u_1$ curve};
\draw [draw=black, >=latex, thick] (O2) to [bend left=8] coordinate [pos=7/8] (q3n) (0,1,0.8) coordinate (q3) node [right] {$u_2$ curve};
\draw [draw=black, >=latex, thick] (O2) to [bend right=8] coordinate [pos=7/8] (q1n) (0,0.2,0.8) coordinate (q1) node [anchor=south] {$u_3$ curve};

\end{tikzpicture}

\end{document}

решение1

Это можно сделать с помощью затенения. Здесь используется пользовательское горизонтальное затенение, чтобы (попытаться) избежать резких линий на краю затененной области. Насколько это будет успешно, зависит от зрителя. Кроме того, затенение накладывается на фоновый слой, чтобы не закрывать линии:

\documentclass[tikz,border=5]{standalone}
\usepackage{tikz-3dplot}
\usetikzlibrary{backgrounds}
\begin{document}
\tdplotsetmaincoords{60}{110}

\pgfmathsetmacro{\rvec}{.8}
\pgfmathsetmacro{\thetavec}{30}
\pgfmathsetmacro{\phivec}{60}

\pgfdeclarehorizontalshading{fade out}{100bp}{
color(0bp)=(gray);color(60bp)=(white);
color(90bp)=(white);color(100bp)=(white)}
\begin{tikzpicture}[scale=5, tdplot_main_coords, line cap=round]

\coordinate (O1) at (0,0,0);

\tdplotsetcoord{P}{\rvec}{\thetavec}{\phivec}

\draw (O1) -- (1,0,0) node [below left]  {$x_1$};
\draw (O1) -- (0,1,0) node [below right] {$x_2$};
\draw (O1) -- (0,0,1) node [above]       {$x_3$};

\draw [thick, -stealth] (O1) -- (.25,0,0) node [below right] {$\mathbf{e}_1$};
\draw [thick, -stealth] (O1) -- (0,.25,0) node [below right] {$\mathbf{e}_2$};
\draw [thick, -stealth] (O1) -- (0,0,.25) node [below left]  {$\mathbf{e}_3$};

\coordinate (O2) at (0,0.5,0.5);

\draw [thick, -stealth] (O1) -- (O2);

\draw [thick, -stealth] (O2) -- (0,0.85,0.25) 
  node [above right] {$\mathbf{g}_1$};
\draw [thick, -stealth] (O2) -- (0,0.75,0.75) 
  node [right] {$\mathbf{g}_2$};
\draw [thick, -stealth] (O2) -- (0,0.35,0.75) 
  node [right, pos=0.9] {$\mathbf{g}_3$};

\draw [draw=black, >=latex, thick] (O2) to [bend left=8]  
  coordinate [pos=7/8] (q2n) (0,0.9,0.1) 
  coordinate (q2) node [right] {$u_1$ curve};
\draw [draw=black, >=latex, thick] (O2) to [bend left=8]  
  coordinate [pos=7/8] (q3n) (0,1,0.8) 
  coordinate (q3) node [right] {$u_2$ curve};
\draw [draw=black, >=latex, thick] (O2) to [bend right=8] 
  coordinate [pos=7/8] (q1n) (0,0.2,0.8) 
  coordinate (q1) node [anchor=south] {$u_3$ curve};

\begin{pgfonlayer}{background}
\shade [shading=fade out, shading angle=-15] 
  (O2) to [bend left=8] (q3) to [bend left=8] (q2) to [bend right=8] (O2);
\end{pgfonlayer}
\end{tikzpicture}
\end{document}

введите описание изображения здесь

Связанный контент