Tikz: рисование в перспективе

Question

Я работаю над рисованием балки в перспективе. У меня есть точка, которую я хочу использовать как точку перспективы (10, 3). Как можно нарисовать вдоль этой линии? Например, рассмотрим

\documentclass[tikz]{standalone}
\begin{document}
\begin{tikzpicture}
\draw (0, 0) rectangle (1cm, 1cm);
% I want to draw a 2cm line from (1cm, 0) along the ray that goes to my vanishing point
\end{tikzpicture}
\end{document}

1. Я мог бы установить \pgfmathsetmacro\myangle{atan(3/10)}и использовать \usetikzlibrary{calc}для выпуска\draw (1cm, 0) -- ++(\myangle:2cm);
2. Я пробовал сделать это, \def\myangle{tan(3/10)}но это вообще не работает.
3. Или я мог бы использовать scopeи повернуть линию \draw (1cm, 0) -- (2cm, 0);на предполагаемый угол.

---

После исправления tan@PeterGrill atanя понял, что есть проблема с рисованием до точки схода. Только (0, 0)будет на линии с углом atan(3/10). Как можно сделать корректировки для других точек? Я знаю, что могу разобраться с математикой, но может ли LaTeX справиться с этим вместо этого?

Answer 1

Может быть, я неправильно понял вопрос (со мной такое случается в последнее время), но, возможно, вы ищете

\usetikzlibrary{calc}
..
\coordinate (vanishingpoint) at (10,3);
\draw (1,0) -- ($(1,0)!2cm!(vanishingpoint)$);

Answer 2

Другая альтернатива tikz-3dplot, которая предлагает больше забавных вещей.

1. Установите систему координат xyz в систему координат xy, выполнив следующие действия:\tdplotsetmaincoords{90}{90}
2. Сначала нарисуйте большой квадрат.
3. Определите точку схода (X) в центре квадрата.
4. Используйте calcдля определения координат меньшего прямоугольника, для ($(d\i)!\s!(X)$)которого требуется calc.
5. Переключитесь обратно на координаты xyz с помощью \tdplotsetmaincoords{70}{120}и многих других доступных углов обзора.
6. Код указан ниже.

Код

\documentclass[border=1cm,varwidth]{standalone}
\usepackage{tikz}
\usepackage{tikz-3dplot}
\usetikzlibrary{shapes,calc,positioning}
\tdplotsetmaincoords{90}{90}

% decide the focus at distance f from the square, like (10,3) of the OP
\def\f{-8}    % try,10 etc

% determine the location of the smaller box
\def\s{0.7}   % 0<s<1

\begin{document}

\begin{tikzpicture}[scale=2, tdplot_main_coords,axis/.style={->,dashed},thick]
\draw[axis] (3, 0, 0) -- (-3, 0, 0) node [right] {$X$};
\draw[axis] (0, 0, 0) -- (0, 3, 0) node [above] {$Y$};
\draw[axis] (0, 0, 0) -- (0, 0, 3) node [above] {$Z$};

\node[coordinate]  (d1) at (2,0,0){};
\node[coordinate]  (d2) at (2,2,0){};
\node[coordinate]  (d3) at (2,2,2){};
\node[coordinate]  (d4) at (2,0,2){};

\coordinate (X) at (\f,1,1);  % change -5 to sue one's needs via \f.

\foreach \i in {1,2,3,4} {
\node[coordinate]  (t\i) at ($(d\i)!\s!(X)$){};
}

% draw lines

\foreach \i in {1,2,3,4}{
\draw[color=blue] (d\i) --(X);
}
\draw [fill=yellow,opacity=1]   (t1)--(t2)--(t3)--(t4)--cycle;
\draw [fill=yellow,opacity=0.5] (d1)--(d2)--(d3)--(d4)--cycle;

\end{tikzpicture}

% Try different view angle/perspective
% view from x {90}{90}
% view from y {90}{0}
% view from z {0}{90}
% view from the first   quadrant {70}{120}
% view from the second  quadrant {120}{70}

\tdplotsetmaincoords{70}{120}

\begin{tikzpicture}[scale=2, tdplot_main_coords,axis/.style={->,dashed},thick]
\draw[axis] (3, 0, 0) -- (-3, 0, 0) node [right] {$X$};
\draw[axis] (0, 0, 0) -- (0, 3, 0) node [above] {$Y$};
\draw[axis] (0, 0, 0) -- (0, 0, 3) node [above] {$Z$};

\node[coordinate]  (d1) at (2,0,0){};
\node[coordinate]  (d2) at (2,2,0){};
\node[coordinate]  (d3) at (2,2,2){};
\node[coordinate]  (d4) at (2,0,2){};
\coordinate  (X)  at (\f,1,1);

\foreach \i in {1,2,3,4} {
\node[coordinate]  (t\i) at ($(d\i)!\s!(X)$){};
}

% draw lines    
\foreach \i in {1,2,3,4}{
\draw[color=blue] (d\i) node[above right] {\color{red} \tiny \i} --(X);
}
\draw [fill=yellow, opacity=0.5] (d1)--(d2)--(d3)--(d4)--cycle;
\draw [fill=yellow, opacity=0.5] (t1)--(t2)--(t3)--(t4)--cycle;
\end{tikzpicture}

\end{document}

Answer 3

Красные и синие линии просто показывают точку схода — они начинаются в каждой координате прямоугольника и сходятся в точке схода (X). A scopeиспользуется для перемещения объекта на 70% пути к точке схода и масштабирования объекта до 30% от его исходного размера.

Примечания:

• Упакуйте приложение, чтобы scopeприменить shiftи scale.

Код:

\documentclass[tikz, border=2pt]{standalone}
\begin{document}
\usetikzlibrary{calc}

\newcommand*{\DrawAlongVanashingPoint}[4][]{%
    % #1 = draw options
    % #2 = start point
    % #3 = distance from point
    % #4 = vanishing point
    \draw [#1] (#2) -- ($(#2)!#3!(#4)$);
}
\begin{tikzpicture}
\draw [fill=yellow] (0, 0) rectangle (1cm, 1cm);
% I want to draw a 2cm line from (1cm, 0) along the ray that goes to my vanishing point
\pgfmathsetmacro\myangle{atan(3/10)}
\draw [thin, red] (1cm, 0) -- ++(\myangle:2cm) coordinate (X);
\draw [thin, red] (1,1) -- (X);
\draw [thin, red] (0,1) -- (X);
\draw [thin, red] (0,0) -- (X);


\DrawAlongVanashingPoint[thin, blue]{1,1}{0.7}{X};
\DrawAlongVanashingPoint[thin, blue]{0,1}{0.7}{X};
\DrawAlongVanashingPoint[thin, blue]{0,0}{0.7}{X};
\DrawAlongVanashingPoint[thin, blue]{1,0}{0.7}{X};

%\draw [fill=white](0, 0) rectangle (1cm, 1cm);% to hide the vanishing lines


\coordinate (ShiftPoint) at ($(0,0)!0.7!(X)$);
\begin{scope}[shift={(ShiftPoint)}, scale=0.3]
    \draw [fill=yellow] (0, 0) rectangle (1cm, 1cm);
\end{scope}


\end{tikzpicture}
\end{document}