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TikZ 自訂“路徑”，帶有彎曲邊緣

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TikZ 自訂“路徑”，帶有彎曲邊緣

我試圖定義一種樣式，to path當我放置 時，會繪製一個“彎曲矩形”（流形表示）\draw (0,0) to[manifold] (5,3)。

in我透過在絕對座標系和相對座標系中指定角度out並使用 繪製四個角落來手動製作形狀to。 （MWE 中的第一個和第二個範例。）

to path我可以使用序言中定義的樣式繪製矩形。我正在努力解決兩個問題，我認為我可以解決（1）但不知道該怎麼做（2）：

  1. 如何自動將 SE 和 NW 角向中心移動，或（等效地）向 SW 和 NE 角移動 10%，如第一個範例所示。 （b 向 c 和 a 移動了一點）。我也許可以透過計算和一些($(\tikztostart -| \tikztotarget)!0.9!(\tikztostart |- \tikztotarget)$)魔法來做到這一點。
  2. 將 應用於的操作out=x,in=y,relative內部的路徑。我不知道該怎麼做。manifold/.stylepath to

對於2.，我嘗試了在 中找到的東西tikzlibrarytopaths.code.tex，其中egout被定義為設定的TikZ 選項\def\tikz@to@out{#1}\tikz@to@switch@on。將其放在不同的地方（目前在\pgfextrain 中to path）是行不通的。有人可以幫忙嗎？

微量元素

\documentclass[tikz]{standalone}

\makeatletter
\tikzset{manifold/.style={
  to path={
    \pgfextra{
    \def\tikz@to@out{20}\tikz@to@switch@on
    }
    (\tikztostart) -- (\tikztostart -| \tikztotarget)
    -- (\tikztotarget)
    -- (\tikztostart |- \tikztotarget)
    -- cycle
    (\tikztotarget)
    \tikztonodes
  }
}}
\makeatother

\begin{document}

\begin{tikzpicture}[every node/.style={opacity=0.5,color=cyan}]
  \draw[line width=0.5pt,dotted,red] (-1,-3) grid (5,7);

  % base manifold: absolute in/out angles
  \draw[thick] (0,0) node{a}
    to[out=-10,in=170] (4,0.5) node{b}
    to[out=70,in=-130] (5,3) node{c}
    to[out=170,in=-10] (1,2.5) node{d}
    to[out=-130,in=70] cycle;

  % base manifold: relative in/out angles: all the same
  \begin{scope}[shift={(0,-3)},out=-20,in=160,relative]
    \draw (0,0) to (4,0.5) to (5,3) to (1,2.5) to cycle;
  \end{scope}

  % base manifold: to path style
  \begin{scope}[shift={(0,3)}]
    \draw[red] (0,0) to[manifold] (5,3);
  \end{scope}
\end{tikzpicture}
\end{document}

MWE 輸出。中間和底部都還好。頂部必須像底部一樣。

答案1

完全重新實作並使用顯式貝塞爾曲線路徑，使用座標（作為參數傳遞，具有預設值）來確定曲線。希望評論能解釋一切。

\documentclass[tikz,border=5]{standalone}
\usetikzlibrary{calc}
\tikzset{manifold/.style={to path={
  % Create new coordinates to save typing
  (\tikztostart) coordinate (@1)
  (\tikztostart |- \tikztotarget) coordinate (@2)
  (\tikztotarget) coordinate (@3)
  (\tikztostart -| \tikztotarget) coordinate (@4)
  % Get 'transformed' points
  (@1) coordinate (@@1)
  ($(@2)!0.1!(@4)$) coordinate (@@2)
  (@3) coordinate (@@3)
  ($(@4)!0.1!(@2)$) coordinate (@@4)
  % Calculate \manifoldsize for scaling
  let \p1=(@1),\p2=(@3),\n1={veclen(\x2-\x1,\y2-\y1)} in
  \pgfextra{\edef\manifoldsize{\n1}} 
  % Use coordinate passed in as #1
  let \p1=#1 in
  %
  (@@1) .. controls ++( \x1, \y1) and ++(-\x1,-\y1) .. 
  (@@2) .. controls ++( \x1,-\y1) and ++(-\x1, \y1) ..
  (@@3) .. controls ++(-\x1,-\y1) and ++( \x1, \y1) ..
  (@@4) .. controls ++(-\x1, \y1) and ++( \x1,-\y1) .. cycle (@@3)
}}, manifold/.default={(45:\manifoldsize/4)}}
\begin{document}
\begin{tikzpicture}[ultra thick, line join=round]
\draw [purple] (-2,-2) to [manifold] (5,4);
\draw [orange] (0,0) to [manifold] (3,2);
\end{tikzpicture}
\end{document}

在此輸入影像描述

答案2

不是我的具體問題的答案，而是一種不同的、不太TikZ'y的方法，透過使用一個簡單的巨集：

\newcommand\manifold[3][]{
  \draw[every to/.style={out=-20,in=160,relative},#1] (#2) 
  to ($(#2 -| #3)!0.2!(#2 |- #3)$)
  to (#3)
  to ($(#2 -| #3)!0.8!(#2 |- #3)$)
  to cycle;
}

並像\manifold[green,thick]{0,0}{4,3} @Mark Wilbrow 使用的 Answer一樣使用它to path，這是我的初衷。 :)

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