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使用 LuaLaTeX 计算 TikZ 绘图中使用的长度（以厘米为单位）

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使用 LuaLaTeX 计算 TikZ 绘图中使用的长度（以厘米为单位）

我想要完成的是计算以厘米为单位的长度，这是我绘制 TikZ 所需要的。计算本身并不简单（立方根，我将其转化为math.log和math.exp），因此我决定使用 Lua，它还允许我通过定义小数点的数量string.format。通过这个计算，我想返回以厘米为单位的 LaTeX 长度定义。现在我终于找到了一个不成熟的解决方案，它似乎设置了长度，但由于某种原因，长度 dbe 仍然为零。按照 MWE，我也将命令打印到日志中，查看print(tmp)调试，如果我直接按 Ctrl+C/Ctrl+V 此输出，长度定义就有效。将命令打印/返回给 LaTeX 哪里出了问题？

\documentclass{article}
\usepackage{luacode}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{fadings,shapes,calc}

% Define a variable as a length
\newcommand{\nvar}[2]{%
    \newlength{#1}
    \setlength{#1}{#2}
}

% Define a few constants for transmission line drawing
\nvar{\rx}{0.33333cm}
\nvar{\diameter}{0.6cm}
\nvar{\db}{2cm}

% calculate some other dimensions (cubic root using ln and e)
\begin{luacode}
rx=0.33333
db=2
dbe= math.exp(math.log(rx*db*db)/3)
tmp = "\\newlength{\\dbe}\\setlength{\\dbe}{" .. string.format("%.2f", dbe) .. "cm}"
print(tmp)
tex.print(tmp)
\end{luacode}


\begin{document}

The \LaTeX lengths:\\
\the\rx\\
\the\diameter\\
\the\db \\
\the\dbe


\begin{tikzpicture}
        \colorlet{left}{black}
        \tikzset{line core/.style={draw=red,ultra thick, circle,fill=orange,minimum height=\dbe,anchor=center},%
       line conductor/.style={shading = axis,circle, left color=left, right color=left!30!white,shading angle=180, anchor=center, minimum height=\dbe}
        }

        % looping through available phases
        \foreach \phase/\centreX/\centreY in{1/0/0,2/4/0,3/2/3}
        {
            \coordinate (centre\phase) at (\centreX,\centreY);
            \node [line core] at (centre\phase) {}; 
            % drawing a phase transmission line - need to add at least three or four conductors
            \foreach \angle in {90,30,150}
            {
                \node [line conductor] at ($ (centre\phase) + (\angle:\diameter)$) {};
                \node [line conductor] at ($ (centre\phase) + (-\angle:\diameter)$) {};
            }
        }
\end{tikzpicture}


\end{document}

print(tmp)我在日志中得到的输出是：

\newlength{\dbe}\setlength{\dbe}{1.10cm}

编辑：通过 tlmgr 使用 MacTeX/TeXLive 2015 和所有最新软件包

答案1

打印如下字符串

\newlength{\dbe}\setlength\dbe{...}

与执行字符串中包含的指令不同。

由于您已经设置了实用程序宏\nvar来定义长度变量并为新定义的变量赋值，因此我将采取以下策略：在 Lua 端组中，设置一个名为的函数，mycalc该函数执行立方根计算并返回长度字符串。然后，使用\nvar进行定义，\dbe如下所示：

\nvar{\dbe}{\directlua{mycalc(0.33333,2,"cm")}}

请注意，在下面的代码中，我没有使用string.format代码中的函数——我认为此时没有必要限制计算的精度。

在此处输入图片描述

\documentclass{article}
\usepackage{luacode}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{fadings,shapes,calc}

% Define a variable as a length
\newcommand{\nvar}[2]{\newlength{#1}\setlength{#1}{#2}}

%% Lua-side code
\begin{luacode}
function mycalc ( rx , db , unit )
  return (  tex.sprint ( math.exp(math.log(rx*db*db)/3) .. unit ) )
end
\end{luacode}

% Define a few constants
\nvar{\rx}{0.33333cm}
\nvar{\diameter}{0.6cm}
\nvar{\db}{2cm}
\nvar{\dbe}{\directlua{mycalc(0.33333,2,"cm")}}

\begin{document}
\noindent
The \LaTeX\ lengths:\\
\the\rx\\
\the\diameter\\
\the\db \\
\the\dbe


\begin{tikzpicture}
        \colorlet{left}{black}
        \tikzset{line core/.style={draw=red,ultra thick, circle,fill=orange,minimum height=\dbe,anchor=center},%
       line conductor/.style={shading = axis,circle, left color=left, right color=left!30!white,shading angle=180, anchor=center, minimum height=\dbe}
        }

        % looping through available phases
        \foreach \phase/\centreX/\centreY in{1/0/0,2/4/0,3/2/3}
        {
            \coordinate (centre\phase) at (\centreX,\centreY);
            \node [line core] at (centre\phase) {}; 
            % drawing a phase transmission line - need to add at least three or four conductors
            \foreach \angle in {90,30,150}
            {
                \node [line conductor] at ($ (centre\phase) + (\angle:\diameter)$) {};
                \node [line conductor] at ($ (centre\phase) + (-\angle:\diameter)$) {};
            }
        }
\end{tikzpicture}

\end{document}

附录：在上述代码中，“变量”\rx和\db是硬编码的，因此必须在\nvar设置 的调用中再次输入它们的值作为常量\dbe。为了简化流程，可以将指令替换为

\nvar{\rx}{0.33333cm}
\nvar{\diameter}{0.6cm}
\nvar{\db}{2cm}
\nvar{\dbe}{\directlua{mycalc(0.33333,2,"cm")}}

和

\newcommand\rxval{0.33333}
\newcommand\dbval{2}   

\nvar{\rx}{\rxval cm}
\nvar{\diameter}{0.6 cm}
\nvar{\db}{\dbval cm}
\nvar{\dbe}{\directlua{mycalc(\rxval,\dbval,"cm")}}

这样，只需要修改\rxval，\dbval为了修改\rx，\db ,和 \dbe。

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