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我如何强制 pgfplots 坐标系和 tikz 坐标系匹配，为什么它们默认不匹配？

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我如何强制 pgfplots 坐标系和 tikz 坐标系匹配，为什么它们默认不匹配？

我使用 绘制了一个函数pgfplots，并想将其与\draw中的一些简单命令结合起来tikz。但令我惊讶的是，坐标系似乎不匹配。绘制的矩形范围从 x=-10 到 x=10，从 y=0 到 y=1，这也是绘制函数的最小值和最大值，但它们并不适合。

我如何强制 pgfplots 坐标系和 tikz 坐标系匹配以及（如果有人知道）这里的问题是什么？

\documentclass[border=3mm]{standalone}
\usepackage{pgfplots}
\usepackage{tikz}
\begin{document}

\begin{tikzpicture}[domain=-10:10]

    \begin{axis}[axis lines=none]
        \addplot {exp(x)/(1+exp(x))};
    \end{axis}
    \draw[thick] (-10,0) rectangle (10,1);

\end{tikzpicture}

\end{document}

叮

答案1

使示例工作：

答案是使用称为“axis cs”的特殊坐标系（参见上面 percusse 给出的评论）

\documentclass[border=3mm]{standalone}
\usepackage{pgfplots}
\usepackage{tikz}

\begin{document}
\thispagestyle{empty}

\begin{tikzpicture}[domain=-10:10]
    \begin{axis}[axis lines=none]
        \addplot {exp(x)/(1+exp(x))};
        \draw[thick] (axis cs: -10,0) rectangle (axis cs: 10,1);        
    \end{axis}
\end{tikzpicture}

\end{document}

在此处输入图片描述

关于“为什么会有差异以及哪些？”这个子问题

首先，我要强调：是的，坐标系之间存在显著差异。而且：是的，这是完全有意为之的；事实上：它是由不同的用例决定的。通常，图是关于数据可视化的：它试图以“充分利用可用空间”的方式将数据坐标映射到可视化坐标中。这需要重新缩放数据。反过来，重新缩放意味着使用不同的坐标系。而 pgfplots 则努力隐藏所有这些复杂性：使用 pgfplots，您只需提供数据和结果大小（如width或height），pgfplots 就会完成剩下的工作。

有时，人们希望在某种程度上将两者结合起来。您的用例似乎是希望注释可视化，即绘制一些自定义线条。

解决方案是extra y tick结合使用网格线或直接画一条线。如果画一条线，则将绘图指令放在轴内，并用它来(axis cs:-10,0) rectangle (axis cs:10,1)识别“轴坐标系”内的点。

请注意，还有一个不同的用例，它不是数据可视化。有时，人们想要绘制一个图形元素，而它的角由某些坐标标识这一事实与“可视化这些数据”无关。这样的应用程序意味着对任何 TikZ 指令和任何 pgfplots 指令使用完全相同的坐标系。这是可能的，并且是 pgfplots 手册的一部分（称为“TikZ 互操作性”）的主题。从我的角度来看，这是一个相对罕见的用例。

典型用例是通过一些绘图元素（即第一个元素）来丰富数据可视化。Pgfplots 通过附加坐标系（还有几个其他坐标系）支持这一点。它还插入圆/椭圆的创建，以便通过轴单位来表达它们。

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