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kuing

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tT
发表于 2021-7-23 16:33 | 只看该作者

tikz 的 arc 的边界框(bounding box)问题

以下代码：
\fboxsep=0pt
\fbox{\tikz{\draw[red](0,0)circle(2);}}
\fbox{\tikz{\draw[red](1,1.732)arc(60:420:2);}}
得到：
QQ截图20210723162415.png
同样是画圆，用 arc 画会导致边界框比实际画出来的要大。

如果只是画一部分弧会如何呢？
比如 \fbox{\tikz{\draw[red](1,1.732)arc(60:300:2);}} ，效果：
QQ截图20210723162843.png
奇怪的是下方没大那么多，明明是对称的。

更细致的部分弧测试：
QQ截图20210723163100.png

这就类似于用 controls 来画贝塞尔曲线时，控制点也会影响边界框。
我怀疑 arc 内部可能也是类似处理，所以造成这样的结果。
但还是不理解为什么刚才那个对称的弧会上下不一样。

完整测试代码：
  1. \documentclass{article}
  2. \usepackage{tikz}
  3. \begin{document}

  5. \fboxsep=0pt

  7. \fbox{\tikz{\draw[red](0,0)circle(2);}}
  8. \fbox{\tikz{\draw[red](1,1.732)arc(60:420:2);}}
  9. \fbox{\tikz{\draw[red](1,1.732)arc(60:300:2);}}

  11. \foreach \i in {90,120,...,420} {\fbox{\tikz{\draw[red](1,1.732)arc(60:\i:2);}}\ }

  13. \end{document}
复制代码
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kuing

2#
发表于 2021-8-11 15:22 | 只看该作者
学习了 TikZ 的 decorations.pathreplacing 这个 Library 之后，终于清楚了上述现象的原因。

该 Library 有个 show path construction 的功能，具体用法自行看手册，里面的第二个例子恰好可以用于这里。（稍改了一下）
  1. \documentclass{article}
  2. \usepackage{tikz}
  3. \usetikzlibrary{decorations.pathreplacing}
  4. \tikzset{
  5.     show curve controls/.style={
  6.         decoration={
  7.             show path construction,
  8.             curveto code={
  9.                 \draw [blue, dashed]
  10.                     (\tikzinputsegmentfirst)
  11.                     -- (\tikzinputsegmentsupporta)
  12.                     node [circle, fill, blue, inner sep=1pt]{}
  13.                     node [at start, circle, draw, solid, red, inner sep=1pt]{}
  14.                 ;
  15.                 \draw [green, dashed]
  16.                     (\tikzinputsegmentlast)
  17.                     -- (\tikzinputsegmentsupportb)
  18.                     node [circle, fill, green, inner sep=1pt]{}
  19.                     node [at start, circle, draw, solid, red, inner sep=1pt]{}
  20.                 ;
  21.             }
  22.         },decorate
  23.     }
  24. }

  26. \begin{document}

  28. \fboxsep=0pt

  30. \fbox{\tikz{\draw[postaction=show curve controls,red](0,0)circle(2);}}
  31. \fbox{\tikz{\draw[postaction=show curve controls,red](1,1.732)arc(60:420:2);}}
  32. \fbox{\tikz{\draw[postaction=show curve controls,red](1,1.732)arc(60:300:2);}}

  34. \foreach \i in {90,120,...,420} {\fbox{\tikz{\draw[postaction=show curve controls,red](1,1.732)arc(60:\i:2);}}\ }

  36. \end{document}
复制代码
效果：
QQ截图20210811151438.png
可以看到，实际上用 circle 画的圆（第一个圆）在内部同样是用贝塞尔曲线画出来的，只不过它的控制点与起点终点的连线与圆相切于上下左右，所以不会产生 bounding box 扩大的问题。
而后面用 arc 画的圆弧由于我以 60 度角为起角，所以就……（不描述啦，大家看图好啦……

再试一下抛物线和正余弦线，就拿手册里的例子（稍改一下）：
  1. \fbox{\tikz \draw[x=10pt,y=10pt,postaction=show curve controls] (0,0) parabola bend (4,16) (6,12);}
  2. \fbox{\tikz \draw[postaction=show curve controls] (0,0) sin (1,1) cos (2,0) sin (3,-1) cos (4,0);}
复制代码
QQ截图20210811154059.png
都是切于极值，所以也不会扩大 bounding box。
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