☰

Как использовать библиотеку «calc» для суммирования координат?

tag-icon • tag-icon tikz-pgf pgfplots coordinates calc
Как использовать библиотеку «calc» для суммирования координат?

Почему следующий код рисует наклонную линию? Я думал, что сумма ($(1,6) + (2,0)$) вернет точку (3,6).

\documentclass[dvipsnames]{article}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage{xcolor}
\usepackage{pgfplots,tikz}
\usetikzlibrary{babel,calc,backgrounds,quotes,angles,patterns,decorations.markings,intersections,arrows,arrows.meta}
\pgfplotsset{compat=newest}
\usepgflibrary{arrows}                                                  
\usepgfplotslibrary{fillbetween}
\begin{document}

\begin{tikzpicture}
  \begin{axis}[ axis lines = middle,
                xmin = -1,
                ymin = -5,
                xmax = 10,
                ymax = 14,
                domain = -1:10,
                xtick = {1,2,...,9},
                ytick = \empty,
                xlabel style={below right},
                ylabel style={above left},
                x tick label style={below},
                samples = 100,
                axis on top=true,
                xlabel = {$x$}, 
                ylabel = {$f$}
              ]


    \addplot[very thick, domain=0:11] {5 + x};
    \draw[thick, dashed] (1,6) -- ($(1,6) + (2,0)$);
  \end{axis}
\end{tikzpicture}

\end{document}

Результат:

введите описание изображения здесь

Заранее спасибо!

решение1

Из документации pgfplots:

Чтобы выразить относительные положения (или длины), необходимо использовать направление оси cs.

Итак, вам придется использовать:

\draw[thick, dashed] (1,6) -- ($(1,6) + (axis direction cs:2,0)$);

введите описание изображения здесь

Пример:

\documentclass[dvipsnames]{article}
%\usepackage[utf8]{inputenc}% need for outdated TeX distributions
\usepackage{pgfplots}% loads tikz and xcolor
\pgfplotsset{compat=newest}

\usetikzlibrary{babel,calc,backgrounds,quotes,angles,patterns,decorations.markings,intersections,arrows,arrows.meta}
\usepgfplotslibrary{fillbetween}

\begin{document}
\begin{tikzpicture}
  \begin{axis}[ axis lines = middle,
                xmin = -1,
                ymin = -5,
                xmax = 10,
                ymax = 14,
                domain = -1:10,
                xtick = {1,2,...,9},
                ytick = \empty,
                xlabel style={below right},
                ylabel style={above left},
                x tick label style={below},
                samples = 100,
                axis on top=true,
                xlabel = {$x$}, 
                ylabel = {$f$}
              ]
    \addplot[very thick, domain=0:11] {5 + x};
    \draw[thick, dashed] (1,6) -- ($(1,6) + (axis direction cs:2,0)$);
  \end{axis}
\end{tikzpicture}
\end{document}

Объяснение

Внутри оси координаты axis csпо умолчанию используют .

Из документации:

Эффект axis csзаключается в применении любых пользовательских преобразований (включая symbolic x coords), логарифмов, преобразований масштабирования данных или любых других действий, которые обычно выполняет pgfplots, и в качестве результата выдает низкоуровневую pgf-координату.

Координата pgf низкого уровня относится к координате (rel axis cs:0,0). Это нижний левый угол области оси (а не начало координат оси). Поэтому axis csкоординаты являются абсолютными позициями на оси. Если вы их сложите, то получите неожиданный результат:

введите описание изображения здесь

Код:

\documentclass[dvipsnames]{article}
%\usepackage[utf8]{inputenc}% need for outdated TeX distributions
\usepackage{pgfplots}% loads tikz and xcolor
\pgfplotsset{compat=newest}

\usetikzlibrary{babel,calc,backgrounds,quotes,angles,patterns,decorations.markings,intersections,arrows,arrows.meta}
\usepgfplotslibrary{fillbetween}

\tikzset{point/.style={circle,fill=black,inner sep=1pt},>=latex'}

\begin{document}
\begin{tikzpicture}
  \begin{axis}[ axis lines = middle,
                xmin = -1,
                ymin = -5,
                xmax = 10,
                ymax = 14,
                domain = -1:10,
                xtick = {1,2,...,9},
                ytick = \empty,
                xlabel style={below right},
                ylabel style={above left},
                x tick label style={below},
                samples = 100,
                axis on top=true,
                xlabel = {$x$}, 
                ylabel = {$f$},
              ]
    \addplot[very thick, domain=0:11] {5 + x};
    \path
      (1,6) coordinate(P) node[point,label=above:P]{}
      (2,0) coordinate(Q) node[point,label=above left:Q]{}
      (rel axis cs:0,0) node{x}
    ;
    \draw[blue!50!black] (1,6) -- ($(1,6) + (2,0)$);
  \end{axis}
  \path (0,0) coordinate(O) node[point,label=below:O]{};% origin of the rel axis cs
  \begin{scope}[->,red]
    \draw (O)--(P);
    \draw (O)--(Q);
    \draw (Q)--+(P)node[point]{};
  \end{scope}
\end{tikzpicture}
\end{document}

Это можно исправить с помощью

\draw[thick, dashed] (1,6) -- ($(1,6) + (axis direction cs:2,0)$);

или

\draw[thick,dashed] (1,6) -- ($(1,6) + (2,0)-(0,0)$);

введите описание изображения здесь

Код:

\documentclass[dvipsnames]{article}
%\usepackage[utf8]{inputenc}% need for outdated TeX distributions
\usepackage{pgfplots}% loads tikz and xcolor
\pgfplotsset{compat=newest}

\usetikzlibrary{babel,calc,backgrounds,quotes,angles,patterns,decorations.markings,intersections,arrows,arrows.meta}
\usepgfplotslibrary{fillbetween}

\tikzset{point/.style={circle,fill=black,inner sep=1pt},>=latex'}

\begin{document}
\begin{tikzpicture}
  \begin{axis}[ axis lines = middle,
                xmin = -1,
                ymin = -5,
                xmax = 10,
                ymax = 14,
                domain = -1:10,
                xtick = {1,2,...,9},
                ytick = \empty,
                xlabel style={below right},
                ylabel style={above left},
                x tick label style={below},
                samples = 100,
                axis on top=true,
                xlabel = {$x$}, 
                ylabel = {$f$},
                clip=false
              ]
    \addplot[very thick, domain=0:11] {5 + x};
    \draw[thick,blue!50!black] (1,6) -- ($(1,6) + (2,0)$);
    \draw[thick,green!50!black] (1,6) -- ($(1,6) + (2,0)-(0,0)$);
    \draw[thick,dashed] (1,6) -- ($(1,6) + (axis direction cs:2,0)$);
    %
    \path
      (rel axis cs:0,0) coordinate(O) node[point,label=below:O]{}
      (0,0) coordinate(A) node[point,label=above left:A]{}
      (1,6) coordinate(P) node[point,label=above:P]{}
      (2,0) coordinate(Q) node[point,label=above left:Q]{}
    ;
    \begin{scope}[->,red]
      \draw[thick,dotted,cyan] (A)--(O);
      \draw (O)--(P);
      \draw (O)--(Q);
      \draw (Q)--+(P)node[point]{};
      \draw[thick,cyan] (Q) ++(P)-- +($(O)-(A)$)node[point]{};
    \end{scope}
  \end{axis}
\end{tikzpicture}
\end{document}

решение2

Для лучшего понимания того, что происходит, координата (ось cs: 2,0) - это расстояние от (ось rel cs: 0,0). а не (ось cs: 0,0). Дополнительные 5 в направлении y берутся из [ymin=-5].

\documentclass[dvipsnames]{article}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage{xcolor}
\usepackage{pgfplots,tikz}
\usetikzlibrary{babel,calc,backgrounds,quotes,angles,patterns,decorations.markings,intersections,arrows,arrows.meta}
\pgfplotsset{compat=newest}
\usepgflibrary{arrows}                                                  
\usepgfplotslibrary{fillbetween}
\begin{document}

\begin{tikzpicture}
  \begin{axis}[ axis lines = middle,
                xmin = -1,
                ymin = -5,
                xmax = 10,
                ymax = 14,
                domain = -1:10,
                xtick = {1,2,...,9},
                ytick = \empty,
                xlabel style={below right},
                ylabel style={above left},
                x tick label style={below},
                samples = 100,
                axis on top=true,
                xlabel = {$x$}, 
                ylabel = {$f$}
              ]


    \addplot[very thick, domain=0:11] {5 + x};
    \coordinate (A) at (1,6);% axis cs: is the default
    \coordinate (B) at (2,0);
    \coordinate (origin) at (0,0);
  \end{axis}
  \draw[thick, dashed] (A) -- ($(A) + (B) - (origin)$);
\end{tikzpicture}

\end{document}

Связанный контент