我怎样才能修复投影机中跳跃的 TikZ 图片？

Question 1

我终于 (!) 有时间实现这个了。它现在是软件包的一部分尺子指南针，因为它看起来对于该包特别有用。

这是我的代码：

\documentclass{beamer}
% \url{http://tex.stackexchange.com/q/18704/86}
\usepackage{tikz}

\newcounter{jumping}
\resetcounteronoverlays{jumping}

\makeatletter
\tikzset{
  stop jumping/.style={
    execute at end picture={%
      \stepcounter{jumping}%
      \immediate\write\pgfutil@auxout{%
        \noexpand\jump@setbb{\the\value{jumping}}{\noexpand\pgfpoint{\the\pgf@picminx}{\the\pgf@picminy}}{\noexpand\pgfpoint{\the\pgf@picmaxx}{\the\pgf@picmaxy}}
      },
      \csname jump@\the\value{jumping}@maxbb\endcsname
      \path (\the\pgf@x,\the\pgf@y);
      \csname jump@\the\value{jumping}@minbb\endcsname
      \path (\the\pgf@x,\the\pgf@y);
    },
  }
}
\def\jump@setbb#1#2#3{%
  \@ifundefined{jump@#1@maxbb}{%
    \expandafter\gdef\csname jump@#1@maxbb\endcsname{#3}%
  }{%
    \csname jump@#1@maxbb\endcsname
    \pgf@xa=\pgf@x
    \pgf@ya=\pgf@y
    #3
    \pgfmathsetlength\pgf@x{max(\pgf@x,\pgf@xa)}%
    \pgfmathsetlength\pgf@y{max(\pgf@y,\pgf@ya)}%
    \expandafter\xdef\csname jump@#1@maxbb\endcsname{\noexpand\pgfpoint{\the\pgf@x}{\the\pgf@y}}%
  }
  \@ifundefined{jump@#1@minbb}{%
    \expandafter\gdef\csname jump@#1@minbb\endcsname{#2}%
  }{%
    \csname jump@#1@minbb\endcsname
    \pgf@xa=\pgf@x
    \pgf@ya=\pgf@y
    #2
    \pgfmathsetlength\pgf@x{min(\pgf@x,\pgf@xa)}%
    \pgfmathsetlength\pgf@y{min(\pgf@y,\pgf@ya)}%
    \expandafter\xdef\csname jump@#1@minbb\endcsname{\noexpand\pgfpoint{\the\pgf@x}{\the\pgf@y}}%
  }
}
\makeatother

\begin{document}
\begin{frame}
\begin{tikzpicture}[stop jumping]
\foreach \k in {1,...,7}
{
   \fill<\k>[orange] (0,0) circle[radius=.5];
   \fill<\k>[blue] (\k * 45:\k) circle[radius=.2] coordinate (a);
}
\draw (0,0) -- (a);
\end{tikzpicture}
\end{frame}

\end{document}

它的工作原理如下。我们有一个全局计数器，jumping它在覆盖下是稳定的。也就是说，beamer通过多次重新处理代码来实现覆盖。通常，每次执行都会导致计数器递增，但只要beamer被告知，它就可以考虑到这一点并在每次运行时重置计数器。这样做的结果是，这个计数器可以用来标记（非技术意义上的），tikzpicture这样不同幻灯片上图片的不同副本就会获得相同的标签。

我们使用该标签将图片每个版本的边界框保存到文件中aux。我们在图片末尾执行此操作以确保获得正确的边界框。aux下次读取文件时，它会计算此图片各个边界框的最大和最小延伸，并将其保存为 PGF 点。回到图片中，我们使用这些计算出的点将边界框调整到最大程度。

进一步说明：

我们保存每张图片的边界框前将其与保存的最大值进行比较。这意味着最大值始终是根据图片的实际大小计算的，而不考虑任何先前的最大值。这意味着它对图片的变化很敏感，这是理所当然的。
通过在图片中放置坐标来调整边界框。这是为了确保图片不会在框内跳来跳去。只需重置边界框长度即可确保图片在每张幻灯片上占用相同的空间，但图片不会停留在框中的同一位置。

Answer

我终于 (!) 有时间实现这个了。它现在是软件包的一部分尺子指南针，因为它看起来对于该包特别有用。

这是我的代码：

\documentclass{beamer}
% \url{http://tex.stackexchange.com/q/18704/86}
\usepackage{tikz}

\newcounter{jumping}
\resetcounteronoverlays{jumping}

\makeatletter
\tikzset{
  stop jumping/.style={
    execute at end picture={%
      \stepcounter{jumping}%
      \immediate\write\pgfutil@auxout{%
        \noexpand\jump@setbb{\the\value{jumping}}{\noexpand\pgfpoint{\the\pgf@picminx}{\the\pgf@picminy}}{\noexpand\pgfpoint{\the\pgf@picmaxx}{\the\pgf@picmaxy}}
      },
      \csname jump@\the\value{jumping}@maxbb\endcsname
      \path (\the\pgf@x,\the\pgf@y);
      \csname jump@\the\value{jumping}@minbb\endcsname
      \path (\the\pgf@x,\the\pgf@y);
    },
  }
}
\def\jump@setbb#1#2#3{%
  \@ifundefined{jump@#1@maxbb}{%
    \expandafter\gdef\csname jump@#1@maxbb\endcsname{#3}%
  }{%
    \csname jump@#1@maxbb\endcsname
    \pgf@xa=\pgf@x
    \pgf@ya=\pgf@y
    #3
    \pgfmathsetlength\pgf@x{max(\pgf@x,\pgf@xa)}%
    \pgfmathsetlength\pgf@y{max(\pgf@y,\pgf@ya)}%
    \expandafter\xdef\csname jump@#1@maxbb\endcsname{\noexpand\pgfpoint{\the\pgf@x}{\the\pgf@y}}%
  }
  \@ifundefined{jump@#1@minbb}{%
    \expandafter\gdef\csname jump@#1@minbb\endcsname{#2}%
  }{%
    \csname jump@#1@minbb\endcsname
    \pgf@xa=\pgf@x
    \pgf@ya=\pgf@y
    #2
    \pgfmathsetlength\pgf@x{min(\pgf@x,\pgf@xa)}%
    \pgfmathsetlength\pgf@y{min(\pgf@y,\pgf@ya)}%
    \expandafter\xdef\csname jump@#1@minbb\endcsname{\noexpand\pgfpoint{\the\pgf@x}{\the\pgf@y}}%
  }
}
\makeatother

\begin{document}
\begin{frame}
\begin{tikzpicture}[stop jumping]
\foreach \k in {1,...,7}
{
   \fill<\k>[orange] (0,0) circle[radius=.5];
   \fill<\k>[blue] (\k * 45:\k) circle[radius=.2] coordinate (a);
}
\draw (0,0) -- (a);
\end{tikzpicture}
\end{frame}

\end{document}

它的工作原理如下。我们有一个全局计数器，jumping它在覆盖下是稳定的。也就是说，beamer通过多次重新处理代码来实现覆盖。通常，每次执行都会导致计数器递增，但只要beamer被告知，它就可以考虑到这一点并在每次运行时重置计数器。这样做的结果是，这个计数器可以用来标记（非技术意义上的），tikzpicture这样不同幻灯片上图片的不同副本就会获得相同的标签。

我们使用该标签将图片每个版本的边界框保存到文件中aux。我们在图片末尾执行此操作以确保获得正确的边界框。aux下次读取文件时，它会计算此图片各个边界框的最大和最小延伸，并将其保存为 PGF 点。回到图片中，我们使用这些计算出的点将边界框调整到最大程度。

进一步说明：

我们保存每张图片的边界框前将其与保存的最大值进行比较。这意味着最大值始终是根据图片的实际大小计算的，而不考虑任何先前的最大值。这意味着它对图片的变化很敏感，这是理所当然的。
通过在图片中放置坐标来调整边界框。这是为了确保图片不会在框内跳来跳去。只需重置边界框长度即可确保图片在每张幻灯片上占用相同的空间，但图片不会停留在框中的同一位置。

Question 2

这\overprint，\onslide 二重奏似乎也能完成这个工作：

\documentclass{beamer}
\usepackage{tikz}

\begin{document}
\begin{frame}
\begin{overprint}
\begin{tikzpicture}
\foreach \k in {1,...,8}
{
  \onslide<\k>{\fill[orange] (0,0) circle[radius=.5];
  \fill[blue] (\k * 45:3) circle[radius=.2];}
}
\end{tikzpicture}
\end{overprint}
\end{frame}

\end{document}

编辑：事实上，在这个特定的例子中，没有必要使用overprint。

Answer

这\overprint，\onslide 二重奏似乎也能完成这个工作：

\documentclass{beamer}
\usepackage{tikz}

\begin{document}
\begin{frame}
\begin{overprint}
\begin{tikzpicture}
\foreach \k in {1,...,8}
{
  \onslide<\k>{\fill[orange] (0,0) circle[radius=.5];
  \fill[blue] (\k * 45:3) circle[radius=.2];}
}
\end{tikzpicture}
\end{overprint}
\end{frame}

\end{document}

编辑：事实上，在这个特定的例子中，没有必要使用overprint。

Question 3

此解决方案已更新在另一篇文章中。

Andrew 的 MWE 的一个特殊性是元素的位置在每张幻灯片上都会发生变化，这确实使计算最终的边界框变得困难——而他自己的答案完美地涵盖了这一点。

然而，在许多情况下，目标只是某种分段揭示投影仪图形的元素。在这种情况下，我已停止使用命令本身的叠加规范（\node<...>，\fill<...>），而是总是绘制所有元素，但隐藏。为了指定可见性，我使用visible on=<...>TikZ 样式，如下所示：

\documentclass{beamer}
\usepackage{tikz}

% Keys to support piece-wise uncovering of elements in TikZ pictures:
% \node[visible on=<2->](foo){Foo}
%
% Internally works by setting opacity=0 when invisible, which has the 
% adavantage (compared to \node<2->(foo){Foo} that the node is always there, hence
% always consumes space that (foo) is always available.
%
% The actual command that implements the invisibility can be overriden
% by altering the style invisible. For instance \tikzsset{invisible/.style={opacity=0.2}}
% would dim the "invisible" parts. Alternatively, the color might be set to white, if the
% output driver does not support transparencies (e.g., PS) 
%
\tikzset{
  invisible/.style={opacity=0},
  alt/.code args={<#1>#2#3}{%
    \alt<#1>{\pgfkeysalso{#2}}{\pgfkeysalso{#3}} 
  },
  visible on/.style={alt={#1{}{invisible}}},
}

\begin{document}

\begin{frame}{Uncovering TikZ elements piecewise (1)}
  Invisble –– but already taking space:
  \par
  \bigskip
  \fbox{  % to visualize bounding box
  \begin{tikzpicture}[every node/.style={fill=red!30, draw=red}]
    \node{Foo}
      child[visible on=<2->]{node {Bar}}
      child[visible on=<3->]{node {Baz}}
    ;  
  \end{tikzpicture}
  }
\end{frame}

\begin{frame}{Uncovering TikZ elements piecewise (2)}
  % Change "invsibility" style to dimmed  
  \tikzset{invisible/.style={opacity=0.3}}
  Dimmed –– and obviously taking space:
  \par
  \bigskip

  \fbox{  % to visualize bounding box
  \begin{tikzpicture}[every node/.style={fill=red!30, draw=red}]
    \node{Foo}
      child[visible on=<2->]{node {Bar}}
      child[visible on=<3->]{node {Baz}}
    ;  
  \end{tikzpicture}
  }
\end{frame}

\end{document}

visible on=< ovspec >通过将样式应用于invisible不包含在ovspec。默认实现invisible只是设置opacity=0；但是，如示例中所示，这可以轻松更改，以便轻松安装其他类型的“不可见性”（调光、灰色填充，...）。

笔记：如果ovspec本身包含逗号，它或完整的参数必须放在花括号内（如 invisible on=<{1,3-4,8}>或 `visible on={<1,3-4,8>}），以免混淆 pgfkeys 解析器。

这种方法（除了在我看来可读性更好之外）还有另一个优点：所有命名元素（尤其是节点）始终存在，因此您可以使用它们进行坐标计算，即使在幻灯片上它们不可见。

Answer