更新

Question 1

这是一个解决方案，通过重复绘制相同的形状来“伪造”阴影，越来越薄，颜色越来越白：

\usetikzlibrary{calc}

\begin{tikzpicture}[scale=0.3]

\coordinate (top left) at (-1,5);
\coordinate (top right) at (1,5);
\coordinate (tip)   at (0,0);
\coordinate (bottom left) at (-1,1.5);
\coordinate (bottom right) at (1,1.5);

\colorlet{beamcolor}{red!80!orange!70}

\foreach \i in {0,0.01,...,1} {
  \pgfmathsetmacro{\shade}{sqrt(sqrt(\i))*100}
  \fill[white!\shade!beamcolor] 
        ($(top left)!\i!(top left-|tip)$)
     -- ($(bottom left)!\i!(bottom left-|tip)$) 
     -- (tip)
     -- ($(bottom right)!\i!(bottom right-|tip)$)
     -- ($(top right)!\i!(top right-|tip)$)
     -- cycle;
}
\end{tikzpicture}

循环迭代 100 次，从 0 到 1，步长为 0.01。在第一次迭代中，形状以“全宽”绘制，颜色为beamcolor，循环的每次迭代都会将其绘制得稍微细一些（每次细 0.01 倍），颜色会慢慢趋于白色。

结果是：

当然，这种方法对 CPU 的要求很高。例如，如果你将步长从 0.01 增加到 0.1，那么循环只会重复十次，这样速度会更快，但结果会很差（除非你的光束非常细，无法看到“低分辨率”）。

更新

使用相同的想法，但不是为每次迭代计算形状，而是这次我们绘制相同的形状，只有 x 比例越来越细（这次我使用 0.03 作为步长）

\usetikzlibrary{calc}

\begin{tikzpicture}
\colorlet{beamcolor}{red!80!orange!70}

\foreach \i in {1, 0.97, ..., 0} {
  \pgfmathsetmacro{\shade}{\i*\i*100}
  \fill[beamcolor!\shade!white, x=\i cm] 
        (-1,5) -- (-1,1.5) -- (0,0) -- (1,1.5) -- (1,5) -- cycle;
}
\end{tikzpicture}

结果2

更新 2. 解释和更多示例

根据 OP 在评论中的要求，这里是对最后一个解决方案的代码的详细解释。

\colorlet显然，它用于定义新的颜色名称，允许将颜色指定为xcolor 混合，其语法为color1!%!color2，表示%的所需百分比。可以通过添加另一个等color1再次混合生成的颜色。如果省略，则假定为。因此，在我们的代码中将是红色和橙色的混合（80% 红色，因此 20% 橙色），然后再次将这种颜色与白色混合（70% 颜色，因此 30% 白色）。 !%color2whitebeamcolor
\foreach \i in {1, 0.97, ..., 0}声明一个循环，使用\i为循环变量。此变量将从值 1 开始，然后在下一次迭代中它将是 0.97，并且下一次迭代\i以 0.03 的步长减少。步长自动从括号中指定的前两个值派生而来。当\i达到 0 时，循环结束。以下代码是梁的水平比例，以及用于填充\i的数量。beamcolor
\pgfmathsetmacro{\shade}{\i*\i*100}计算表达式\i*\i*100并将结果存储在名为的宏中\shade。因此，对于循环的第一次迭代，\shade它将等于 100，在下一次迭代中它将是 0.97*0.97*100，即 94.09 等。此值是beamcolor我们稍后将绘制的形状中的百分比。因此，在第一次迭代中，形状将用 100% 的颜色填充beamcolor。下一次迭代它将是 94.09% beamcolor（因此 5.91% 为白色），等等。在最后一次迭代中它将是 0% beamcolor，因此 100% 为白色。
\fill[beamcolor!\shade!white, x=\i cm]这将绘制一个几何形状并用纯色（不是渐变色！）填充它。颜色将是和之间的混合beamcolor，white即\shade的量（以％为单位）beamcolor。请参阅上一段。该选项x=\i cm将值分配\i cm给向量x，该值确定绘图的水平比例。因此，在第一次迭代中为x=1cm，在下一次迭代中为 'x=0.97cm` 等。这会导致绘制的形状在每次迭代中都变得更细。
(-1,5) -- (-1,1.5) -- (0,0) -- (1,1.5) -- (1,5) -- cycle;这是要绘制的形状。坐标值不指定任何单位，因此 tikz 使用xx 坐标的单位和yy 坐标的单位（默认为 1cm）。如上一段所示，x循环每次迭代的值都不同。

要理解此代码为何能产生所需结果，关键在于认识到所绘制的形状沿 y 轴具有水平对称性。因此，缩小x比例后，新图形仍沿同一轴对称。

下图中循环仅重复 3 次，并且每次填充都使用非常不同的颜色，可以使过程更加清晰：

\foreach \i/\color in {1/green, 0.75/red, 0.25/blue} {
  \fill[\color, x=\i cm] 
        (-1,5) -- (-1,1.5) -- (0,0) -- (1,1.5) -- (1,5) -- cycle;
}

简化示例

现在，有一些警告。

上述代码的工作原理是假设形状围绕 y 轴对称。例如，如果您将 1 添加到所有 x 坐标，则这不再成立，因此结果不是所需的。但是，可以通过使用xshift选项而不是操纵阴影的坐标来避免这种情况。此外，可以使用选项rotate来围绕其尖端旋转光束。如果要同时使用xshift和rotate，则应首先进行移位。

例如：

\colorlet{beamcolor}{red!80!orange!70}

\foreach \i in {1, 0.97, ..., 0} {
  \pgfmathsetmacro{\shade}{\i*\i*100}
  \fill[beamcolor!\shade!white, x=\i cm, rotate=70] 
        (-1,5) -- (-1,1.5) -- (0,0) -- (1,1.5) -- (1,5) -- cycle;
}

\colorlet{beamcolor}{green!80!orange!70}

\foreach \i in {1, 0.97, ..., 0} {
  \pgfmathsetmacro{\shade}{\i*\i*100}
  \fill[beamcolor!\shade!white, x=\i cm,  xshift=1cm, rotate=-20] 
        (-1,5) -- (-1,1.5) -- (0,0) -- (1,1.5) -- (1,5) -- cycle;
}

\draw (0,0) -- (2,0);

生成：

还要注意，该解决方案可以轻松扩展到其他类似梁的形状：

\foreach \i in {1, 0.97, ..., 0} {
  \pgfmathsetmacro{\shade}{\i*\i*100}
  \fill[beamcolor!\shade!white, x=\i cm] 
        (-1,5) -- (-1,2.5) -- (-0.8, 1.5) -- (0,0) -- (0.8, 1.5) -- (1,2.5) -- (1,5) -- cycle;
}

另一种形状

Answer

这是一个解决方案，通过重复绘制相同的形状来“伪造”阴影，越来越薄，颜色越来越白：

\usetikzlibrary{calc}

\begin{tikzpicture}[scale=0.3]

\coordinate (top left) at (-1,5);
\coordinate (top right) at (1,5);
\coordinate (tip)   at (0,0);
\coordinate (bottom left) at (-1,1.5);
\coordinate (bottom right) at (1,1.5);

\colorlet{beamcolor}{red!80!orange!70}

\foreach \i in {0,0.01,...,1} {
  \pgfmathsetmacro{\shade}{sqrt(sqrt(\i))*100}
  \fill[white!\shade!beamcolor] 
        ($(top left)!\i!(top left-|tip)$)
     -- ($(bottom left)!\i!(bottom left-|tip)$) 
     -- (tip)
     -- ($(bottom right)!\i!(bottom right-|tip)$)
     -- ($(top right)!\i!(top right-|tip)$)
     -- cycle;
}
\end{tikzpicture}

循环迭代 100 次，从 0 到 1，步长为 0.01。在第一次迭代中，形状以“全宽”绘制，颜色为beamcolor，循环的每次迭代都会将其绘制得稍微细一些（每次细 0.01 倍），颜色会慢慢趋于白色。

结果是：

当然，这种方法对 CPU 的要求很高。例如，如果你将步长从 0.01 增加到 0.1，那么循环只会重复十次，这样速度会更快，但结果会很差（除非你的光束非常细，无法看到“低分辨率”）。

更新

使用相同的想法，但不是为每次迭代计算形状，而是这次我们绘制相同的形状，只有 x 比例越来越细（这次我使用 0.03 作为步长）

\usetikzlibrary{calc}

\begin{tikzpicture}
\colorlet{beamcolor}{red!80!orange!70}

\foreach \i in {1, 0.97, ..., 0} {
  \pgfmathsetmacro{\shade}{\i*\i*100}
  \fill[beamcolor!\shade!white, x=\i cm] 
        (-1,5) -- (-1,1.5) -- (0,0) -- (1,1.5) -- (1,5) -- cycle;
}
\end{tikzpicture}

结果2

更新 2. 解释和更多示例

根据 OP 在评论中的要求，这里是对最后一个解决方案的代码的详细解释。

\colorlet显然，它用于定义新的颜色名称，允许将颜色指定为xcolor 混合，其语法为color1!%!color2，表示%的所需百分比。可以通过添加另一个等color1再次混合生成的颜色。如果省略，则假定为。因此，在我们的代码中将是红色和橙色的混合（80% 红色，因此 20% 橙色），然后再次将这种颜色与白色混合（70% 颜色，因此 30% 白色）。 !%color2whitebeamcolor
\foreach \i in {1, 0.97, ..., 0}声明一个循环，使用\i为循环变量。此变量将从值 1 开始，然后在下一次迭代中它将是 0.97，并且下一次迭代\i以 0.03 的步长减少。步长自动从括号中指定的前两个值派生而来。当\i达到 0 时，循环结束。以下代码是梁的水平比例，以及用于填充\i的数量。beamcolor
\pgfmathsetmacro{\shade}{\i*\i*100}计算表达式\i*\i*100并将结果存储在名为的宏中\shade。因此，对于循环的第一次迭代，\shade它将等于 100，在下一次迭代中它将是 0.97*0.97*100，即 94.09 等。此值是beamcolor我们稍后将绘制的形状中的百分比。因此，在第一次迭代中，形状将用 100% 的颜色填充beamcolor。下一次迭代它将是 94.09% beamcolor（因此 5.91% 为白色），等等。在最后一次迭代中它将是 0% beamcolor，因此 100% 为白色。
\fill[beamcolor!\shade!white, x=\i cm]这将绘制一个几何形状并用纯色（不是渐变色！）填充它。颜色将是和之间的混合beamcolor，white即\shade的量（以％为单位）beamcolor。请参阅上一段。该选项x=\i cm将值分配\i cm给向量x，该值确定绘图的水平比例。因此，在第一次迭代中为x=1cm，在下一次迭代中为 'x=0.97cm` 等。这会导致绘制的形状在每次迭代中都变得更细。
(-1,5) -- (-1,1.5) -- (0,0) -- (1,1.5) -- (1,5) -- cycle;这是要绘制的形状。坐标值不指定任何单位，因此 tikz 使用xx 坐标的单位和yy 坐标的单位（默认为 1cm）。如上一段所示，x循环每次迭代的值都不同。

要理解此代码为何能产生所需结果，关键在于认识到所绘制的形状沿 y 轴具有水平对称性。因此，缩小x比例后，新图形仍沿同一轴对称。

下图中循环仅重复 3 次，并且每次填充都使用非常不同的颜色，可以使过程更加清晰：

\foreach \i/\color in {1/green, 0.75/red, 0.25/blue} {
  \fill[\color, x=\i cm] 
        (-1,5) -- (-1,1.5) -- (0,0) -- (1,1.5) -- (1,5) -- cycle;
}

简化示例

现在，有一些警告。

上述代码的工作原理是假设形状围绕 y 轴对称。例如，如果您将 1 添加到所有 x 坐标，则这不再成立，因此结果不是所需的。但是，可以通过使用xshift选项而不是操纵阴影的坐标来避免这种情况。此外，可以使用选项rotate来围绕其尖端旋转光束。如果要同时使用xshift和rotate，则应首先进行移位。

例如：

\colorlet{beamcolor}{red!80!orange!70}

\foreach \i in {1, 0.97, ..., 0} {
  \pgfmathsetmacro{\shade}{\i*\i*100}
  \fill[beamcolor!\shade!white, x=\i cm, rotate=70] 
        (-1,5) -- (-1,1.5) -- (0,0) -- (1,1.5) -- (1,5) -- cycle;
}

\colorlet{beamcolor}{green!80!orange!70}

\foreach \i in {1, 0.97, ..., 0} {
  \pgfmathsetmacro{\shade}{\i*\i*100}
  \fill[beamcolor!\shade!white, x=\i cm,  xshift=1cm, rotate=-20] 
        (-1,5) -- (-1,1.5) -- (0,0) -- (1,1.5) -- (1,5) -- cycle;
}

\draw (0,0) -- (2,0);

生成：

还要注意，该解决方案可以轻松扩展到其他类似梁的形状：

\foreach \i in {1, 0.97, ..., 0} {
  \pgfmathsetmacro{\shade}{\i*\i*100}
  \fill[beamcolor!\shade!white, x=\i cm] 
        (-1,5) -- (-1,2.5) -- (-0.8, 1.5) -- (0,0) -- (0.8, 1.5) -- (1,2.5) -- (1,5) -- cycle;
}

另一种形状

Question 2

我们可以轻松地实现@JLDiaz巧妙的“假渐变”想法元帖子也一样。

类型的变量color只是 3d 向量，我们可以使用方括号语法从a到进行插值：返回从到的向量。bp[a,b]pab
如果我们让光束关于 x 轴对称，我们就可以用它yscaled 来控制每次填充条带的宽度。然后我们可以将它们捕获为picture变量image()并根据需要移动它们。

即使经过 1000 次迭代，在我的计算机上它似乎也相当快，但是经过超过 20 次迭代后，我在屏幕上看不到太大的区别。

prologues := 3;
outputtemplate := "%j%c.eps";

beginfig(1);

n := 20; % seems ok up to 1000s on my machine but hard to see difference above 20 on screen
r := 1.2; % controls gradient

path beam_outline, limb; 
limb = origin -- (20,10) --  (40,15)  -- (100, 20) -- (300, 20);
beam_outline = limb -- reverse (limb reflectedabout(left,right)) & cycle;

picture beam, another_beam;
beam = image( for i=n step -1 until 0:
  fill beam_outline yscaled (i/n) withcolor ((i/n)**r)[background,blue];
endfor);
another_beam = image( for i=n step -1 until 0:
  fill beam_outline yscaled (i/n) withcolor ((i/n)**r)[red, background];
endfor);

draw beam rotated 30;
draw another_beam rotated 150 shifted 10 left;

endfig;
end.

左侧我们从背景着色为颜色，右侧则相反。请注意，我所做的只是交换括号中颜色和背景的顺序。

红色和蓝色光束

Answer

我们可以轻松地实现@JLDiaz巧妙的“假渐变”想法元帖子也一样。

类型的变量color只是 3d 向量，我们可以使用方括号语法从a到进行插值：返回从到的向量。bp[a,b]pab
如果我们让光束关于 x 轴对称，我们就可以用它yscaled 来控制每次填充条带的宽度。然后我们可以将它们捕获为picture变量image()并根据需要移动它们。

即使经过 1000 次迭代，在我的计算机上它似乎也相当快，但是经过超过 20 次迭代后，我在屏幕上看不到太大的区别。

prologues := 3;
outputtemplate := "%j%c.eps";

beginfig(1);

n := 20; % seems ok up to 1000s on my machine but hard to see difference above 20 on screen
r := 1.2; % controls gradient

path beam_outline, limb; 
limb = origin -- (20,10) --  (40,15)  -- (100, 20) -- (300, 20);
beam_outline = limb -- reverse (limb reflectedabout(left,right)) & cycle;

picture beam, another_beam;
beam = image( for i=n step -1 until 0:
  fill beam_outline yscaled (i/n) withcolor ((i/n)**r)[background,blue];
endfor);
another_beam = image( for i=n step -1 until 0:
  fill beam_outline yscaled (i/n) withcolor ((i/n)**r)[red, background];
endfor);

draw beam rotated 30;
draw another_beam rotated 150 shifted 10 left;

endfig;
end.

左侧我们从背景着色为颜色，右侧则相反。请注意，我所做的只是交换括号中颜色和背景的顺序。

红色和蓝色光束

更新

答案1

更新

更新 2. 解释和更多示例

答案2

相关内容