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如何在（tikz）矩形路径上建立节点锚点（有没有比描述的方法更好的方法）？

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如何在（tikz）矩形路径上建立节点锚点（有没有比描述的方法更好的方法）？

背景和所需功能

使用 tikz 可以通过多种方式绘制矩形，其中一种方法是定义一个矩形节点，如下所示：

\node (rectangle) [draw, rectangle] {A rectangle};
% Strictly speaking, rectangle is not needed in the [] as nodes are rectangular by default

它的一个有用特性是，作为一个节点，它周围有锚点，如rectangle.north，rectangle.south west等等。

另一种方法是绘制一个矩形路径，如下所示：

\draw (0,0) rectangle (3,2);

我希望能够使用第二种基于路径的方法*，而且还能够在路径上拥有（一些）命名锚点。

从询问开始

梅威瑟：

以下 MWE 演示了我为此所采用的方法（灵感来自这个创造性的答案后来改进为Altemundus 的评论)：

\documentclass{report}

\usepackage{tikz}

\begin{document}

\begin{tikzpicture}

    \draw
        (0,0)
            coordinate [xshift=-{0.5\pgflinewidth},yshift=-{0.5\pgflinewidth}] (rectangle south west)
        rectangle
            coordinate (rectangle center)
        (3,2)
            coordinate [xshift={0.5\pgflinewidth},yshift={0.5\pgflinewidth}] (rectangle north east)
        edge [draw=none]
            coordinate (rectangle north)
        (rectangle north east -| rectangle south west)
    ;

\end{tikzpicture}

\end{document}

显然，这仅定义了center、north、north east和的锚点south west，但可以相当容易地扩展以提供south、east、和westnorth westsouth east如中所示）我的答案）。

警告：

正如 Andrew Stacey 在他的回答，这些伪锚点坐标的定位与普通矩形节点上的锚点之间存在轻微差异。edge上述基于 的解决方案最初将伪锚点精确地放置在矩形的坐标上，而在矩形节点上，它们将被放置在矩形线的外边缘。虽然这只可能导致粗线宽度的问题，但现在我已经在上面的代码中添加了一些 x/y 移位来补偿。

edge下图显示了标准节点矩形、基于原始解决方案（无 x/y 移位）和基于上述（修订）解决方案（有 x/y 移位）的锚点定位差异edge。下图的线宽设置为 0.5 厘米。

矩形节点和基于边缘的解决方案（有和没有 x/y 移位）的比较，说明了锚点定位的差异

节点矩形标签代码说明了颜色的关键（并且对于普遍好奇的人来说）：

% styling yoinked from Altermundus' answer
\tikzset{dot/.style={circle,fill=#1,inner sep=0,minimum size=4pt}}
\node [dot=red] at (rectangle.south west) {};
\node [dot=blue] at (rectangle.center) {};
\node [dot=purple] at (rectangle.north east) {};
\node [dot=green] at (rectangle.north) {};
\node [dot=orange] at (rectangle.north west) {};
\node [dot=yellow] at (rectangle.south) {};
\node [dot=brown] at (rectangle.south east) {};
\node [dot=black] at (rectangle.east) {};
\node [dot=pink] at (rectangle.west) {};

回到问题

与上面的 MWE 中给出的方法相比，有没有更简洁/更好的方法来在矩形路径上建立节点锚点？

* = 允许通过角坐标指定矩形的等效绘图方法也是可以接受的！

答案1

我认为建立类似节点的锚点的最佳方法是使用节点。我猜使用实际节点绘制矩形的麻烦之处在于，通过其坐标指定节点矩形比仅仅说要复杂一些(0,0) rectangle (3,2)。因此，这里有一些代码，将一个不可见的（矩形 - 但这只是因为默认是矩形）节点放在当前路径周围。如果路径更复杂，则保证节点包含矩形边界框。

代码如下：

\documentclass{article}

\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{fit}
\makeatletter
\tikzset{
  fitting node/.style={
    inner sep=0pt,
    fill=none,
    draw=none,
    reset transform,
    fit={(\pgf@pathminx,\pgf@pathminy) (\pgf@pathmaxx,\pgf@pathmaxy)}
  },
  reset transform/.code={\pgftransformreset}
}
\makeatother

\begin{document}
\begin{tikzpicture}[line width=.5cm]
\draw[thick,green] (-2,-2) -- (4,4);
\draw (0,0) rectangle (3,2) node[fitting node] (rect) {};
\draw[->,red] (5,5) -- (rect.north east);
\draw[->,red] (0,5) -- (rect.north);
\end{tikzpicture}
\end{document}

绿线表示使用的边界框是路径的边界框，而不是当前图片的边界框。粗线表示节点锚点位于路径的正确边界上，而不是“理论”路径[1]。

结果如下：

带锚点的路径

[1]：使用您通过坐标指定锚点的方法，锚点将位于“理论”路径上，即西北锚点将不位于(3,2)。(3 + half line width, 2 + half line width)如果您喜欢这种方法，可以轻松修改此方法来实现这一点。

编辑现在可以应对scale=2Altermundus 所问的问题。随着转换越来越复杂，跟踪变得越来越困难，因为节点的工作方式不同，并且它作用于实际的边界框而不是路径本身。因此在这些情况下，警告。

答案2

更新

最后我找到了我想要的东西，无需节点，您就可以scale轻松使用。

代码

\documentclass{article}

\usepackage{tikz}

\tikzset{add reference/.style={insert path={%
    coordinate [pos=0,xshift=-0.5\pgflinewidth,yshift=-0.5\pgflinewidth] (#1 south west) 
    coordinate [pos=1,xshift=0.5\pgflinewidth,yshift=0.5\pgflinewidth]   (#1 north east)
    coordinate [pos=.5] (#1 center)                        
    (#1 south west |- #1 north east)     coordinate (#1 north west)
    (#1 center     |- #1 north east)     coordinate (#1 north)
    (#1 center     |- #1 south west)     coordinate (#1 south)
    (#1 south west -| #1 north east)     coordinate (#1 south east)
    (#1 center     -| #1 south west)     coordinate (#1 west)
    (#1 center     -| #1 north east)     coordinate (#1 east)   
}}}  

\begin{document}

    \begin{tikzpicture}

        \draw (1,0) rectangle (4,3) [add reference=R1];  

        % to verify if the points are good:
        \tikzset{pt/.style={circle,fill=#1,inner sep=0mm,minimum size=4pt}}
        \node[pt=red]    at (R1 south west){};
        \node[pt=red]    at (R1 north west){};  
        \node[pt=red]    at (R1 north east){};
        \node[pt=red]    at (R1 south east){}; 
        \node[pt=black]  at (R1 center){};
        \node[pt=orange] at (R1 west){};
        \node[pt=orange] at (R1 south){};
        \node[pt=orange] at (R1 east){};
        \node[pt=orange] at (R1 north){};

    \end{tikzpicture}

\end{document}

编辑：通过一些巧妙的 x/y 移位来补偿锚点定位问题-法杖^^

图片

在此处输入图片描述

答案3

我们可以看到，有很多解决方案，我将提出一个新的

你可以选择积分数量

\documentclass{文章}
\usepackage{tikz}
\usepackage{calc}

\newcommand{\MyRectangle}[3]{
\绘制（#2）矩形（#3）；
\foreach \ii 在{0,1，...，#1}{
\pgfmathsetmacro{\pos}{\ii/#1}
\path (#2) -- (#2-|#3) 坐标[pos=\pos](south\ii);
\path (#2-|#3)--(#3) 坐标[pos=\pos](east\ii);
\path (#3) -- (#3-|#2) 坐标[pos=\pos](north\ii)；
\path (#3-|#2) -- (#2) 坐标[pos=\pos](west\ii);
}
}


\开始{文档}

\开始{tikzpicture}

\开始{范围}[旋转=12]
\坐标（a）在（0,0）处；
\坐标（b）在（5,3）处；
\MyRectangle{12}{a}{b}
\结束{范围}


\foreach \ii 在 {0,...,12}{
\draw（south\ii）圆（0.1）；
\draw[red] （东\ii）圆圈（0.1）；
\draw[blue]（北\ii）圆圈（0.1）；
\draw[green] （西\ii）圆圈（0.1）；
}


\draw (north3) 至[向右弯曲=120] (west6)；


\结束{tikzpicture}

\结束{文档}

在此处输入图片描述

答案4

我添加了另一个答案，因为在我的第一个答案中，我不想使用节点的概念。我认为将这些条件强加给节点不符合 TikZ 的精神，但如果您想要一个简单的代码：

\documentclass{article}
\usepackage{tikz}
 \makeatletter
\tikzset{set dim/.style={insert path={% 
   coordinate [pos=0] (tmpa) 
   coordinate [pos=1] (tmpb) 
     \pgfextra{%
      \pgfextractx{\pgf@x}{\pgfpointanchor{tmpa}{center}}
      \pgfextracty{\pgf@y}{\pgfpointanchor{tmpa}{center}}
      \pgf@xa\pgf@x %
      \pgf@ya\pgf@y %
      \pgfextractx{\pgf@x}{\pgfpointanchor{tmpb}{center}}
      \pgfextracty{\pgf@y}{\pgfpointanchor{tmpb}{center}}
      \pgf@xb\pgf@x %
      \pgf@yb\pgf@y %
      \advance\pgf@xb by -\pgf@xa 
      \advance\pgf@yb by -\pgf@ya
      }%
     }, minimum width=\pgf@xb,minimum height=\pgf@yb
     }%
  }%
  \makeatother

\begin{document} 
    \begin{tikzpicture} 
        \draw[ help lines,lightgray](0,0) grid (5,5);
        \draw[line width=5mm,draw=gray] (0,1) rectangle node[set dim] (R1){} (4,3) ;



        % next line is to compare with a node
        %\node [line width=5mm,
                draw=gray,
                minimum width=4cm,
                minimum height=2cm] (R1) at (2,2){};    
        % to verify if the points are good:
        \tikzset{pt/.style={circle,fill=#1,inner sep=0mm,minimum size=4pt}}
        \node[pt=red]   at (R1.south west){};
        \node[pt=red]   at (R1.north west){};  
        \node[pt=red]   at (R1.north east){};
        \node[pt=red]   at (R1.south east){}; 
        \node[pt=black] at (R1.center){};
        \node[pt=green] at (R1.west){};
        \node[pt=green] at (R1.south){};
        \node[pt=green] at (R1.east){};
        \node[pt=green] at (R1.north){};
    \end{tikzpicture}  
\end{document}

在此处输入图片描述

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