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如何使用 tikz 資料視覺化為曲線下的區域著色？

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如何使用 tikz 資料視覺化為曲線下的區域著色？

通常我會使用普通 tikz 來繪製曲線。我需要帶有 50mm 網格的「教科書式」座標系。

我嘗試使用 tikz 資料視覺化庫。

\documentclass{article}
\usepackage{tikz,pgfplots}
\usetikzlibrary{datavisualization}
\usetikzlibrary{datavisualization.formats.functions}

\pagestyle{empty}
\begin{document}

\begin{tikzpicture}[]
\datavisualization [ 
      school book axes={unit=0.5},
      visualize as smooth line, 
      x axis={label={$x$},grid,grid={minor steps between steps=1}}, 
      y axis={label={$y$},grid,grid={minor steps between steps=1}},
      every major grid/.style = {style={gray, thin}},
      every minor grid/.style = {style={gray, very thin}}
]

data [format=function] { 
  var x : interval [-2:2]; 
  func y = 1/2*(\value x)^2; 
}
info' {
   \fill[fill=lightgray] (visualization cs: x=1, y=0) -- plot [domain=1:2] (visualization cs: x=\x,y={0.5*(\x)^2}) -- (visualization cs: x=2, y=0) --cycle;
}
;
\end{tikzpicture}

\end{document}

我唯一做錯的是給曲線下的區域著色。我在資訊區塊中嘗試了以下操作：

\fill[fill=lightgray] (visualization cs: x=1, y=0) -- plot [domain=1:2] (visualization cs: x=\x,y={0.5*(\x)^2}) -- (visualization cs: x=2, y=0) --cycle;

但這會導致 PGF 數學錯誤。套件 PGF 數學錯誤：無法解析輸入“0.5*(1)^2”

我想我需要一種方法來告訴繪圖指令使用視覺化 cs。

提前致謝。

乾杯

答案1

更好地創建一個不同於visualize as line.所以我從 複製了後者的定義tikzlibrarydatavisualization.code.tex。唯一不同的是

every path/.style={draw},

更改為

every path/.style={draw,fill},


\documentclass[tikz,border=10pt]{standalone}
\usetikzlibrary{datavisualization,datavisualization.formats.functions}

\begin{document}

\makeatletter
\tikzdatavisualizationset{
  visualize as pie/.style={
    new object={
      when=after survey,
      store=/tikz/data visualization/visualizers/#1,
      class=plot handler visualizer,
      arg1=#1,
      arg2={\tikz@dv@plot@handler,\tikz@dv@plot@mark@maker}
    },
    new visualizer={#1}{%
      every path/.style={draw,fill},
      style={every mark/.append style={color=visualizer color}},
      mark size=2pt,
      semithick,
      color=visualizer color,
      mark=none,
      /tikz/data visualization/every visualize as line/.try,
    }{visualizer in legend=\tikz@dv@legend@entry@as@example},
    #1={straight line}
  },
  visualize as pie/.default=pie,
}

\begin{tikzpicture}
    \datavisualization[
        school book axes={unit=0.5},
        x axis={label={$x$},grid,grid={minor steps between steps=1}}, 
        y axis={label={$y$},grid,grid={minor steps between steps=1}},
        every major grid/.style={style={gray,thin}},
        every minor grid/.style={style={gray,very thin}},
        visualize as pie
    ]
        data point[x=-2, y=0]
        data[format=function]{var x :interval [-2:2];func y =1/2*(\value x)^2;}
        data point[x=2, y=0];
\end{tikzpicture}

\end{document}

答案2

不完全是使用視覺化，而是pgfplots使用它的fillbetween函式庫。這看起來很容易。

\documentclass{article}
\usepackage{pgfplots}
\pgfplotsset{compat=1.11}
\usetikzlibrary{fillbetween}

\pagestyle{empty}
\begin{document}

\begin{tikzpicture}[]
  \begin{axis}[
    grid=both,
    ymin=0,
    xmin=-3,xmax=3,
    axis on top
    ]
    \addplot[draw=none,name path=A,domain=-2:2,fill=olive!40] {1/2*(x)^2}\closedcycle;
    \addplot[solid,thick,red,domain=-2:2] {1/2*(x)^2};
  \end{axis}
\end{tikzpicture}

\end{document}

在此輸入影像描述

我首先填滿了該區域並繪製了曲線，以避免填滿周圍的線條。此外，在這種情況下axis on top有助於保持x軸位於頂部。

答案3

利用座標計算（\usetikzlibrary{calc}）可以進行座標變換。不幸的是，我只發現了這種混亂的轉換，也許有人可以發布更乾淨的方法來做到這一點。

info' {
  \begin{scope}[shift={(visualization cs:x=0, y=0)},
     x={($(visualization cs:x=1, y=0)-(visualization cs:x=0, y=0)$)},
     y={($(visualization cs:x=0, y=1)-(visualization cs:x=0, y=0)$)}]
    \fill[fill=lightgray] (1,0) -- plot [domain=1:2] (\x,{0.5*(\x)^2}) -- (2, 0) --cycle;
  \end{scope}
}

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