畫一個長方體並標示其尺寸

Question

我正在嘗試為我的學生準備一份計算長方體（長方體）體積的工作表。使用下面的程式碼我設法產生矩形棱柱，但如何添加尺寸？例如，我想要“4cm”表示長度，放置在長度線的正下方，“4cm”表示寬度，放置在寬度線的右下方，“6cm”表示高度，放置在高度線的右側。

1. 這樣做的程式碼是什麼？
2. 一般來說，如何將這些尺寸放置在我喜歡的位置？我可能想要旋轉棱鏡並將尺寸放置在棱鏡輪廓的上方、下方、中心、右側或左側。我怎麼做？

我的程式碼：

\begin{tikzpicture}
\pgfmathsetmacro{\x}{1}
\pgfmathsetmacro{\y}{1}
\pgfmathsetmacro{\z}{1.5}
\path (0,0,\y) coordinate (A) (\x,0,\y) coordinate (B) (\x,0,0) coordinate (C) (0,0,0)
coordinate (D) (0,\z,\y) coordinate (E) (\x,\z,\y) coordinate (F) (\x,\z,0) coordinate (G)
(0,\z,0) coordinate (H);
\draw (A)--(B)--(C)--(G)--(F)--(B) (A)--(E)--(F)--(G)--(H)--(E);
\draw [black] (A)--(D)--(C) (D)--(H);
\end{tikzpicture}

Answer 1

\documentclass[tikz,border=5pt]{standalone}
\usetikzlibrary{calc}
\begin{document}

\begin{tikzpicture}[>=latex,scale=2]
\pgfmathsetmacro{\x}{1}
\pgfmathsetmacro{\y}{1}
\pgfmathsetmacro{\z}{1.5}
\path (0,0,\y) coordinate (A) (\x,0,\y) coordinate (B) (\x,0,0) coordinate (C) (0,0,0)
coordinate (D) (0,\z,\y) coordinate (E) (\x,\z,\y) coordinate (F) (\x,\z,0) coordinate (G)
(0,\z,0) coordinate (H);
\draw (A)--(B)--(C)--(G)--(F)--(B) (A)--(E)--(F)--(G)--(H)--(E);
\draw (A)--(D)--(C) (D)--(H);

\draw[thin,|<->|] ($(A)+(0,-4pt)$) -- node[below]{4cm}($(B)+(0,-4pt)$);
\draw[thin,|<->|] ($(B)+(-45:4pt)$) -- node[below,sloped]{4cm}($(C)+(-45:4pt)$);
\draw[thin,|<->|] ($(C)+(4pt,0)$) -- node[below,sloped]{6cm}($(G)+(4pt,0)$);

\end{tikzpicture}

\end{document}

Answer 2

首先，您可能想要查看協調的位置。這可以透過

\begin{tikzpicture}
\pgfmathsetmacro{\x}{1}
\pgfmathsetmacro{\y}{1}
\pgfmathsetmacro{\z}{1.5}
\path (0,0,\y) coordinate (A) (\x,0,\y) coordinate (B) (\x,0,0) coordinate (C) (0,0,0)
coordinate (D) (0,\z,\y) coordinate (E) (\x,\z,\y) coordinate (F) (\x,\z,0) coordinate (G)
(0,\z,0) coordinate (H);
\draw (A)--(B)--(C)--(G)--(F)--(B) (A)--(E)--(F)--(G)--(H)--(E);
\draw [black] (A)--(D)--(C) (D)--(H);
\foreach \coor in {A,B,...,H}{%
  \node[above] at (\coor){\coor};
}
\end{tikzpicture}

這樣就更容易將文字作為節點包含在繪圖中（我還用虛線隱藏了線）：

\begin{tikzpicture}
\pgfmathsetmacro{\x}{1}
\pgfmathsetmacro{\y}{1}
\pgfmathsetmacro{\z}{1.5}
\path (0,0,\y) coordinate (A) (\x,0,\y) coordinate (B) (\x,0,0) coordinate (C) (0,0,0)
coordinate (D) (0,\z,\y) coordinate (E) (\x,\z,\y) coordinate (F) (\x,\z,0) coordinate (G)
(0,\z,0) coordinate (H);
\draw (A)-- node[below]{4cm} (B)-- node[below,sloped]{4cm} (C)--(G)--(F)--(B) (A)-- node[above,sloped]{6cm}(E)--(F)--(G)--(H)--(E);
\draw [dashed,black] (A)--(D)--(C) (D)--(H);
\end{tikzpicture}

旋轉可以透過改變座標系基向量來完成。 Tikz 在 2 維空間上繪製線條，但您可以使用 3 維向量（投影到 2 維）。 （由於範例中的座標和 tikz 使用不同的 y 和 z 順序，因此下面的程式碼有點混亂）：

\begin{tikzpicture}
\draw[->](0,0,0) -- (1,0,0) node[pos=1.2]{$x$};
\draw[->](0,0,0) -- (0,1,0) node[pos=1.2]{$z$};
\draw[->](0,0,0) -- (0,0,1) node[pos=1.2]{$y$};
\end{tikzpicture}
\begin{tikzpicture}[x={(0.7cm,-0.7cm)},y={(0.2cm,0.7cm)},z={(-0.7cm,-0.7cm)}]
\draw[->](0,0,0) -- (1,0,0) node[pos=1.2]{$x$};
\draw[->](0,0,0) -- (0,1,0) node[pos=1.2]{$z$};
\draw[->](0,0,0) -- (0,0,1) node[pos=1.2]{$y$};
\end{tikzpicture}

要旋轉棱鏡，可以使用：

\begin{tikzpicture}[x={(0.7cm,-0.7cm)},y={(0.2cm,0.7cm)},z={(-0.7cm,-0.7cm)}]
\pgfmathsetmacro{\x}{1}
\pgfmathsetmacro{\y}{1}
\pgfmathsetmacro{\z}{1.5}
\path (0,0,\y) coordinate (A) (\x,0,\y) coordinate (B) (\x,0,0) coordinate (C) (0,0,0)
coordinate (D) (0,\z,\y) coordinate (E) (\x,\z,\y) coordinate (F) (\x,\z,0) coordinate (G)
(0,\z,0) coordinate (H);
\draw (A)-- node[below,sloped,]{4cm} (B)-- node[below,sloped]{4cm} (C)--(G)--(F)--(B) (A)-- node[above,sloped]{6cm}(E)--(F)--(G)--(H)--(E);
\draw [dashed,black] (A)--(D)--(C) (D)--(H);
\end{tikzpicture}