☰

Как соединить две параболические траектории в TikZ?

tag-icon • tag-icon tikz-pgf
Как соединить две параболические траектории в TikZ?

Я пытаюсь нарисовать простую кривую, состоящую из двух параболических траекторий, одна горизонтальная, другая вертикальная. Пока что я настроен на использование parabola, но меня могут переубедить. Ниже представлен мой текущий код:

\documentclass[12pt, tikz, border=0mm]{standalone}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{arrows.meta}
\usetikzlibrary{calc,intersections,through}
\tikzset{every label/.style = {label distance=2pt, inner sep=0pt}}
\tikzset{every node/.style={font=\footnotesize}}
\tikzset{> = {Stealth[width=4pt, length=5pt, inset=1pt]}}

\begin{document}

\newlength{\unit}
\setlength{\unit}{0.5cm}
\begin{tikzpicture}[x=\unit, y=\unit, line width=2pt]
  % Begin axes
  \begin{scope}[line width=0.5pt]
    \draw[->] (-3.5,0) -- (5.5,0);
    \draw[->] (0,-0.5) -- (0,5.5);
    \foreach \x in {-3, -2, -1, 1, 2, 3, 4, 5}
    \draw (\x,2pt) -- (\x,-2pt) node [anchor=base, shift={(0,-8pt)}, inner sep=1pt] {$\x$};
    \foreach \y in {1, ..., 5}
    \draw (2pt,\y) -- (-2pt,\y) node [anchor=east, inner sep=1pt] {$\y$};
  \end{scope}
  % End axes
  \draw [rotate around={-90:(3,5)}](3,5) parabola (5.5,-1);
  \draw (3,5) parabola (5,0);
\end{tikzpicture}      
\end{document}

Проблема, очевидная в приложенном выводе, заключается в том, что два пути выглядят «разъединенными». Есть ли способ сделать так, чтобы они выглядели как непрерывный путь?

решение1

Две отдельные линии не могут быть соединены. Вам нужно нарисовать обе параболы в одном пути. Попробуйте:

\documentclass[12pt, tikz, border=0mm]{standalone}
\usetikzlibrary{arrows.meta, % <-- only this is needed 
                calc, intersections, through}

\newlength{\unit}
\tikzset{every label/.style = {label distance=2pt, inner sep=0pt},
         every node/.style={font=\footnotesize},
         > = {Stealth[width=4pt, length=5pt, inset=1pt]}
         }

\begin{document} 
\setlength{\unit}{0.5cm}
\begin{tikzpicture}[x=\unit, y=\unit, line width=2pt]
  % Begin axes
  \begin{scope}[line width=0.5pt]
    \draw[->] (-3.5,0) -- (5.5,0);
    \draw[->] (0,-0.1) -- (0,5.5);
    \foreach \x in {-3, -2,...,5}
        \draw (\x,2pt) -- ++ (0,-4pt) node[below] {$\x$};
    \foreach \y in {1,...,5}
        \draw (2pt,\y) -- ++ (-4pt,0) node[left] {$\y$};    
  \end{scope}% End axes
  % the first parabola start at (5,0) and end at (3,5) 
  % wherends start the second, rotated one
  % for this the bend of the first parabola is moved to the end of path
  \draw (5,0) parabola[bend at end] (3,5) {[rotate around={-90:(3,5)}] parabola (5.5,-1)} ;
    \end{tikzpicture}
\end{document}

введите описание изображения здесь

решение2

Путь Зарко — самый правильный, это точно.Но, иногда объединение путей может быть немного сложным...

Затем, есть хитрый способ сделать дорожкисмотретьобъединены, когда на самом деле они являются отдельными путями. Для этого можно использовать line capключ, который изначально установлен на butt. В перпендикулярных соединениях можно использовать line cap=rect, который заставит пути выглядеть так, как будто они резко соединены, или для всех случаев line cap=roundзаставит пути выглядеть так, как будто они были соединены по окружности.*

Поскольку в данном случае речь идет о перпендикулярном соединении, то можно использовать rect, но я добавил больше рисунков в MWE, просто чтобы показать, как line cap=roundвсегда работает, но rectне всегда. Также в левом верхнем углу есть примеры всех трех линейных окончаний, чтобы можно было оценить разницу.

введите описание изображения здесь

Полная версия MWE:

\documentclass[12pt, tikz, border=2mm]{standalone}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{arrows.meta}
\usetikzlibrary{calc,intersections,through}
\tikzset{every label/.style = {label distance=2pt, inner sep=0pt}}
\tikzset{every node/.style={font=\footnotesize}}
\tikzset{> = {Stealth[width=4pt, length=5pt, inset=1pt]}}

\begin{document}

\newlength{\unit}
\setlength{\unit}{0.5cm}
\begin{tikzpicture}[x=\unit, y=\unit, line width=2pt]
  % Begin axes
  \begin{scope}[line width=0.5pt]
    \draw[->] (-3.5,0) -- (5.5,0);
    \draw[->] (0,-0.5) -- (0,5.5);
    \foreach \x in {-3, -2, -1, 1, 2, 3, 4, 5}
    \draw (\x,2pt) -- (\x,-2pt) node [anchor=base, shift={(0,-8pt)}, inner sep=1pt] {$\x$};
    \foreach \y in {1, ..., 5}
    \draw (2pt,\y) -- (-2pt,\y) node [anchor=east, inner sep=1pt] {$\y$};
  \end{scope}
  % End axes
  \draw[line cap=rect] [rotate around={-90:(3,5)}](3,5) parabola (5.5,-1);
  \draw (3,5) parabola (5,0);
  %%MWE ends here -- the rest is for demonstration purposes only
  \draw (1,0) -- (1,1);\draw[line cap=round] (1,1) -- +(135:1);
  \draw (2,0) -- (2,1);\draw[line cap=rect] (2,1) -- +(135:1);
  \draw (-3,5) -- +(1,0);\draw[ultra thin, white] (-3,5) -- +(1,0) node[font={\tiny\ttfamily},right,black]{butt};
  \draw[line cap=round] (-3,4.5) -- +(1,0); \draw[ultra thin, white] (-3,4.5) -- +(1,0) node[font={\tiny\ttfamily},right,black]{round};
  \draw[line cap=rect] (-3,4) -- +(1,0);\draw[ultra thin, white] (-3,4) -- +(1,0) node[font={\tiny\ttfamily},right,black]{rect};
\end{tikzpicture}      
\end{document}

*Разумеется, это справедливо только для линий одинаковой ширины. Если линии имеют разную ширину, они не будут правильно соединены этим методом...

Связанный контент