☰

TikZ 中长度为 \textwidth 的一行

tag-icon • tag-icon tikz-pgf margins lengths
TikZ 中长度为 \textwidth 的一行

为什么会出现以下 latex 文档：

\documentclass{minimal}
\usepackage{tikz}

\begin{document}
    \noindent
    \begin{tikzpicture}
        \draw (0,0) -- (\textwidth,0);
    \end{tikzpicture}
\end{document}

给出 0.4pt 的溢出\hbox？该line cap选项无效。一行ultra thick给出更大的\hbox1.6pt 溢出。

有没有更好的（更像 TikZ）方法来实现相同的效果，即在文本框的边缘画一条线？理想情况下，我想在不缩放图形的情况下执行此操作。

答案1

该代码可以很容易地进行调整，以便不再收到警告：

\documentclass{minimal}
\usepackage{tikz}

\begin{document}
    \noindent
    \begin{tikzpicture}
        \draw[line cap=rect] (0,0) -- (\linewidth-\pgflinewidth,0);
    \end{tikzpicture}
\end{document}

编辑：我想我也有一个解释：每次tikz画一条线，它使用 2 个边界框（参见 PGF 手册 v 2.10 - 第 579 页）：

作为副作用，路径构建命令会跟踪两个边界框。一个是当前路径的边界框，另一个是当前图片中所有路径的边界框。

第 7.13 节详细介绍了这些参数。

我认为正在发生的事情是，无论行如何结束（line cap），其边界框都会超出\pgflinewidth文本区域的边缘这么长。如果行帽圆润，这可能是为了容纳整行而必须的。因为这实际上要求.5\pgflinewidth在每一端都有边界框，并且行的边界框的起始位置恰好(0,0)是悬垂部分\pgflinewidth 在最后的线。

答案2

这是对第一个问题的回答：TikZ 为什么这样做？

要理解这一点，我们需要了解 TikZ 内部的工作原理。以下是关于 TikZ 代码处理方式的非常简单的说明（但我希望正确）：

  1. 前端代码（即 TikZ 代码）被翻译成“基础层”代码（即 pgf 代码）。例如，

     \draw (0,0) -- (\textwidth,0);

    （基本上）变成

     \pgfmoveto{\pgfpoint{0pt}{0pt}}
 \pgflineto{\pgfpoint{\textwidth}{0pt}}
 \pgfusepath{stroke}

  2. pgf 代码构建了一条路径。路径是一个数学对象，因此一切都表示为具有无限小的线宽。因此，\pgf...上面的前两行将导致一条仅由一个线段组成的路径。在此步骤中，通过简单地查看路径每个部分的极值来计算边界框。因此，在此示例中，路径的边界框将是宽度\textwidth和高度为 0 的矩形。

  3. 然后，该路径将与\pgfusepath类似命令一起“使用”。这会将其转换为输出格式（例如 PostScript 或 PDF）的绘图命令。

这种方法的问题在于边界框可能会在步骤 2 和步骤 3 之间发生变化，因为用正线宽描边路径会改变其大小。但是 pgf 永远不会获得最终边界框的信息，因为描边仅在查看器级别完成（PDF 包含路径和线宽的信息，然后 PDF 查看器必须弄清楚如何正确显示这些信息）。

我认为，在步骤 2 中计算边界框时考虑线宽比仅计算路径本身的边界框要困难得多。因此，pgf 选择了简单的方法：完成第二步后，它只需将每个方向的线宽的一半添加到边界框中。这是在以下代码中完成的pgfcorepathusage.code.tex：

  %
  % Check whether the path is stroked. If so, add half the line width
  % to the bounding box.
  %
  \ifpgf@relevantforpicturesize%
    \ifx\pgf@up@stroke\pgfutil@empty%
    \else%
      \ifdim\pgf@picmaxx=-16000pt\relax%
      \else%
        \pgf@x=\pgf@pathminx\advance\pgf@x by-.5\pgflinewidth%
        \ifdim\pgf@x<\pgf@picminx\global\pgf@picminx\pgf@x\fi%
        \pgf@y=\pgf@pathminy\advance\pgf@y by-.5\pgflinewidth%
        \ifdim\pgf@y<\pgf@picminy\global\pgf@picminy\pgf@y\fi%
        \pgf@x=\pgf@pathmaxx\advance\pgf@x by.5\pgflinewidth%
        \ifdim\pgf@x>\pgf@picmaxx\global\pgf@picmaxx\pgf@x\fi%
        \pgf@y=\pgf@pathmaxy\advance\pgf@y by.5\pgflinewidth%
        \ifdim\pgf@y>\pgf@picmaxy\global\pgf@picmaxy\pgf@y\fi%
      \fi%
    \fi%
  \fi%

当然，这种近似在其他方向上也可能是错误的，如下例所示：

\documentclass{article}
\usepackage{tikz}

\begin{document}
\begin{tikzpicture}
    \draw[line width=1cm] (0,0) -- (5,0) -- (0,2);
    \draw[red] (current bounding box.south west) rectangle (current bounding box.north east);
\end{tikzpicture}
\end{document}

例子

锻炼：为此示例计算正确的边界框。

答案3

获得长度等于\linewidth或\textwidth没有过满框的线的一种可能性是使用剪辑，或者如我在评论中所写，修改边界框。

\documentclass{minimal}
\usepackage{tikz}

\begin{document}
    \noindent
    \begin{tikzpicture} 
        \draw (0,0.1) -- (\linewidth-\pgflinewidth,0.1); 
        \clip (0,-5\pgflinewidth) rectangle (\textwidth,5\pgflinewidth);
        \draw (0,0) -- (\textwidth,0);
    \end{tikzpicture}
\end{document}

在此处输入图片描述

备注：这不是另一种可能性，因为\draw (0,0) -- (\linewidth-\pgflinewidth,0);长度不正确。

解释：

我认为 TikZ（或带有基本层的 PGF）在绘图的每个步骤都需要高效。首先，尺寸必须足够准确，而使用 TeX 很难，但 Tikz 需要足够快。正如 Caramdir 在一个示例中所展示的那样，在所有情况下准确计算边界框是很复杂的。需要一些规则来避免速度太慢并获得正确的结果。

1）当你画一条简单的线时，你会得到一个复杂的边界框

在此处输入图片描述

这张图片显示了图片两侧的问题。在第一张图片中我使用了默认值line join=round，但在下一张图中我使用了默认值。

在此处输入图片描述

2）为什么添加0.5\pgflinewidth

例如，当你画一个矩形时，宽度由线的中间决定（有圆角或没有圆角）。所以我认为主要规则是0.5\pgflinewidth在所有情况下都添加。

在此处输入图片描述 在此处输入图片描述

3）现在为什么clip得到你想要的东西是好的

clip当使用a 时，line width不使用the

在此处输入图片描述

4) 结论。我认为最好避免线条宽度过大，在某些情况下，有必要在内存中存入这个问题以获得精确的尺寸。

以下是实验代码：

\documentclass{minimal}
\usepackage{tikz}

\begin{document}

\begin{tikzpicture} 
    \draw[help lines] (0,0) grid (1,1);  
    \draw[line width=.4cm,opacity=.2,line join=round] (0,0) -- (1,0) -- (0,1);
    \draw[red] (current bounding box.south west) rectangle (current bounding box.north east);
\end{tikzpicture}

\vspace*{12pt}   
\begin{tikzpicture} 
    \draw[help lines] (0,0) grid (1,1);  
    \draw[line width=.4cm,opacity=.2] (0,0) -- (1,0) -- (0,1);
    \draw[red] (current bounding box.south west) rectangle (current bounding box.north east);
\end{tikzpicture}   

\vspace*{12pt}
 \begin{tikzpicture}
  \draw[help lines] (0,0) grid (2,1);
    \draw[line width=.4cm,rounded corners,opacity=.2] (0,0) rectangle (2,1);
    \draw[red] (current bounding box.south west) rectangle (current bounding box.north east);
\end{tikzpicture}

\vspace*{12pt}
 \begin{tikzpicture}
  \draw[help lines] (0,0) grid (2,1);
    \draw[line width=.4cm,opacity=.2] (0,0) rectangle (2,1);
    \draw[red] (current bounding box.south west) rectangle (current bounding box.north east);
\end{tikzpicture} 

\vspace*{12pt}    
\begin{tikzpicture}
  \draw[help lines] (0,0) grid (2,1);
    \clip (0,0) rectangle (2,1);  
    \draw[line width=.4cm,opacity=.2] (0,0) rectangle (2,1);
    \draw[red] (current bounding box.south west) rectangle (current bounding box.north east);
\end{tikzpicture}  

\end{document}

答案4

前两个 tikzpictures 显示了边界框的错误计算。

第三个 tikzpicture 通过填充矩形回答了问题。;-)

\documentclass{minimal}
\usepackage{tikz}

\begin{document}
\begin{tikzpicture}[outer sep=0pt,inner sep=0pt]
  \draw[line cap=butt,line width=10pt] (0,0) -- (1,0);
  \draw[line width=1pt,red]
  (current bounding box.south east)
  rectangle
  (current bounding box.north west);
\end{tikzpicture}

\begin{tikzpicture}[outer sep=0pt,inner sep=0pt]
  \draw[line cap=round,line width=10pt] (0,0) -- (1,0);
  \draw[line width=1pt,red]
  (current bounding box.south east)
  rectangle
  (current bounding box.north west);
\end{tikzpicture}

\noindent
\begin{tikzpicture}
  \fill (0,0) rectangle (\linewidth,1pt);
\end{tikzpicture}
\end{document}

结果

另一种解决方案是使用trim left和trim right来计算良好的（水平）边界框而无需剪切（正如 pgf 手册所说，“[...] baseline，trim left和trim right目前是唯一支持的与图像外化兼容的截断边界框的方式[...]”）。

\documentclass{minimal}
\usepackage{tikz}

\begin{document}
\noindent
\begin{tikzpicture}[trim left=0cm,trim right=\linewidth]
  \draw (0,0) -- (\linewidth,0);
\end{tikzpicture}

\end{document}

相关内容