節點與座標。線在節點內部繪製

Question

這張圖試圖繪製機器人操縱器的關節和連桿。最初，我將關節點定義為nodes，這導致後來在它們之間繪製線條時發生了一些變化。根據 SE 的答案，我將其更改為一個三步驟過程，首先定義coordinates，然後在座標處繪製關節，然後用線將它們連接起來。

然而，現在線條進入關節內部。我想要擁有節點的屬性，其中線條僅繪製到節點的邊界和座標的屬性，其中線條精確地繪製到座標上？ （我意識到我可以在繪製連結後簡單地繪製關節，從而覆蓋它們，但出於其他原因，我更喜歡將節點設置為如圖所示的未填充圓圈）

我該如何實現這一目標。

MWE 和結果以及下面的節點和座標。

\documentclass[tikz]{standalone}
\usetikzlibrary{math}
\begin{document}
\foreach \mynodes/\numnodes in {{1/0,2/90,3/0}/3}{%
\begin{tikzpicture}[scale=1]
\draw (-1,-1) [help lines] grid (3,2);

% define coordinates for joints
\node (0,0)(n0){};
\path (0,0)
    foreach \nodeid/\nodeangle in \mynodes{
         ++(\nodeangle:1) node(n\nodeid){}
    };

%draw links
\draw [red, ultra thick](0,0)
    foreach \nodeid in {1,...,\numnodes}{
        -- (n\nodeid)
    };

%draw joints
\foreach \nodeid in {0,1,...,\numnodes}{%
    \draw [black, thick](n\nodeid) circle [radius=1mm];
};

\end{tikzpicture}
}
\end{document}

有座標

有節點

Answer 1

另一種可能性是「一步一步」的方法，（在我看來）這種方法更加清晰和簡單。為此，我使用 TikZ 庫calc：

\documentclass[tikz]{standalone}
    \usetikzlibrary{calc}

\begin{document}
    \begin{tikzpicture}[
every node/.style = {circle, draw=red, thick, 
                     minimum size=2mm, inner sep=0pt}
                        ]
\draw (-1,-1) [help lines] grid (3,2);
% graph
\node (n1) at (0,0) {};
\foreach \nodeangle [count=\lastid from 1, count=\nodeid from 2] in {0,90,0} 
{
         \node (n\nodeid) at ($(n\lastid) + (\nodeangle:10mm)$) {};
         \draw (n\lastid) -- (n\nodeid);
}
    \end{tikzpicture}
\end{document}

結果：

編輯： 上面提出的解決方案只有一張 Tikz 圖片，而您的方法中卻只有三張圖片。有了它，你就擁有了三張相互重疊的獨立圖片。在這種情況下，一些正確繪製節點的資訊似乎丟失了。

Answer 2

您可以分段繪製路徑：

\documentclass[tikz]{standalone}
\usetikzlibrary{math}
\begin{document}
\foreach \mynodes/\numnodes in {{1/0,2/90,3/0}/3}{%
\begin{tikzpicture}[scale=1]
\draw (-1,-1) [help lines] grid (3,2);

% define coordinates for joints
\node (0,0)(n0){};
\path (0,0)
    foreach \nodeid/\nodeangle in \mynodes{
         ++(\nodeangle:1) node(n\nodeid){}
    };

%draw links

    \foreach \nodeid in {1,...,\numnodes}{
      \draw [red, ultra thick](n\the\numexpr\nodeid-1) --(n\nodeid);
    };

%draw joints
\foreach \nodeid in {0,1,...,\numnodes}{%
    \draw [black, thick](n\nodeid) circle [radius=1mm];
};

\end{tikzpicture}
}
\end{document}

Answer 3

也許您可以考慮使用chains此類圖表的庫。在向鏈中添加元素的同時，會繪製它們之間的連接。

\documentclass[tikz, border=2mm]{standalone}
\usetikzlibrary{chains}

\begin{document}

\begin{tikzpicture}[%
    on grid,
    scale=1,
    start chain=going right,
    every join/.style={thick, red, shorten >=1pt, shorten <=1pt},
    item/.style={
        draw, 
        thick,
        on chain,
        circle,
        minimum size=3mm,
        inner sep=0pt,
        join
        }
]
\draw (-1,-1) [help lines] grid (3,2);

\node [item] {};

\node [item] {};

\node [item, on chain= going above] {};

\node [item] {};

\end{tikzpicture}

\end{document}

更新

使用chains不限制節點之間的任何放置關係。可以先放置所有節點，然後再放置在chain它們上，或者在它們在它們之間形成chain和時將它們放置在您想要的位置joining。

\documentclass[tikz, border=2mm]{standalone}
\usetikzlibrary{chains}

\begin{document}

\begin{tikzpicture}[%
    scale=1,
    start chain,
    every join/.style={thick, red, shorten >=1pt, shorten <=1pt},
    item/.style={
        draw, 
        thick,
        on chain,
        circle,
        minimum size=3mm,
        inner sep=0pt,
        join
        }
]

\foreach \i in {1,...,5}
    \node [item] (\i) at (3*rand,3*rand) {};

\end{tikzpicture}

\end{document}