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Question

给定 Latex 中的一条任意路径，例如用 Tikz 绘制，我想用一条与原始路径有固定距离的更大路径包围这条路径，例如 1 厘米。

以下是它的草图：

请注意，这实际上只是一个草图，在草图中，外部路径到内部路径的距离不是恒定的，尽管它应该是恒定的。我读到我的问题的术语是“偏移”，但我找不到如何实现它。

我目前没有此草图的 Latex 代码。您还可以考虑用一个更大的矩形包围一个矩形作为简单示例 - 重要的是，外部路径是使用通用代码生成的，可以应用于任何路径。

其预期用途是绘制缝纫图案，然后外部路径标记接缝余量。

更新

以下是原始路径的最小工作示例：

\pagestyle{empty}
\documentclass{article}
\usepackage{tikz}

\begin{document}
\begin{tikzpicture}

% I know this could be drawn with a single
% use of \draw, but in reality my figures
% will be more complicated and will also be created
% using multiple \draw calls.
\draw (0,3) -- (2,7) -- (4,3);
\draw (4,3) -- (3,0) -- (1,0) -- (0,3);

\end{tikzpicture}
\end{document}

此代码导致

如何根据要求添加周围路径，而无需再次手动绘制相同的图形，只是更大（使用手动计算的坐标）？

我也想稍微限制一下我的问题：任意路径太笼统了，我无法用语言描述它，但我要绘制的东西不会太复杂。此提供的路径示例的通用方法应该适用于我将要绘制的其他路径。

Answer 1

这是一个带有clip和的解决方案double distance（受到 cfr 答案下方的评论的启发）：

• 尊重路径的原始距离（黑色曲线）。
• 有角度和曲线的路径均可使用。
• 可以使用距离/颜色列表来绘制多个接缝余量。

该invclip操作来自如何在 TikZ 中反转“剪辑”选择？。

关于线宽的注意事项：原始路径是内部裁剪的，因此其宽度比预期的要窄一半。要使所有曲线具有相同的宽度，您必须为接缝余量选择一个宽度（line width=1mm在我的示例中），并为原始路径选择一个两倍的宽度（line width=2mm在我的示例中）。

\documentclass[tikz,border=3cm]{standalone}
\tikzset{%
  draw seam allowance/.style 2 args={
    preaction={line width=1mm,line join=round,double distance=#1*2,draw=#2},
  },
  seam allowances/.style={%
    preaction={clip},
    preaction={draw seam allowance/.list={#1}},
    draw,%fill=white,
  },
  seam allowances/.default={{{2cm}{blue}}},
  invclip/.style={
    clip,
    insert path={
      {[reset cm] (-16000pt,-16000pt)  -| (16000pt,16000pt) -| cycle}
    },
  },
}
\begin{document}
\begin{tikzpicture}
  \def\mypath{
    (0,30) -- (20,50) -- (40,30) to[out=-180,in=130] (30,0)
    -- (10,0) arc(-90:-180:5cm) to[out=90,in=-45] (3,27) -- cycle
  }
  \begin{scope}
    \begin{pgfinterruptboundingbox}
      \path [invclip] \mypath;
    \end{pgfinterruptboundingbox}
    \draw [seam allowances={{4cm}{red},{3cm}{red},{2cm}{blue},{1cm}{blue}},line width=2mm]
    \mypath ;
  \end{scope}
\end{tikzpicture}
\begin{tikzpicture}
  \def\mypath{
    (0,0) -- (-10,10) -- (0,20) -- (10,10) -- cycle
    (0,0) -- (10,-10) -- (0,-20) -- (-10,-10) -- cycle
  }
  \begin{scope}
    \begin{pgfinterruptboundingbox}
      \path [invclip] \mypath;
    \end{pgfinterruptboundingbox}
    \draw [line width=2mm,seam allowances={{4cm}{red},{3cm}{orange},{2cm}{blue},{1cm}{green}}]
    \mypath ;
  \end{scope}
\end{tikzpicture}
\end{document}

Answer 2

这是一个非常简单的解决方案，它只用于double绘制路径。我们定义一个样式seam，它实际上只是用于double绘制线条，但具有语义名称。可以seam allowance根据需要设置。默认情况下，这里设置为2.5pt。

\tikzset{%
  seam/.style={%
    double distance=\seamallowance,
    draw,
  },
  seam allowance/.store in=\seamallowance,
  seam allowance=2.5pt,
}

将其应用到示例中，结果如下所示：

请注意，路径连接处有间隙。实际上，如果路径不是连续绘制的，您将很难获得整齐的连接。在这种情况下，您需要使用cycle。

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cycle如果要将带有 s 的事物组合在一起，则不能使用plot，但在大多数情况下这可能无关紧要。下面是一个例子，它以与其他情况相同的方式开始，但随后使用绘图，最后在起点结束。绘制的第一个坐标是绘图之前给出的最后一个坐标，最后绘制的坐标是第一个给出的坐标。

这里有微小的缝隙，但这真的很重要吗？考虑到上下文，我猜不重要。因此，修复它可能不值得额外的麻烦和开销。如果不把碎片剪下来并钉在布上，情况就会有所不同，值得这么做。然而，对于这种用途，我会选择更简单的解决方案。（毕竟，缝隙只会很小。）

虽然可能存在一些极端情况，你可能会遇到一些奇怪的事情，但我认为考虑到用例，这可能是非常特殊的。一般来说，衣服是由形状相当规则的碎片构成的。（人们不希望胸部缝合处有奇异之处。）

当然，我对此不作任何保证。如果你最终因为我的代码而衣衫褴褛，那你就只能自己去拼凑了。

\documentclass[tikz,border=10pt,multi]{standalone}
\begin{document}
\tikzset{%
  seam/.style={%
    double distance=\seamallowance,
    draw,
  },
  seam allowance/.store in=\seamallowance,
  seam allowance=2.5pt,
}
\begin{tikzpicture}
  \draw [seam] (0,3) -- (2,7) -- (4,3);
  \draw [seam] (4,3) -- (3,0) -- (1,0) -- (0,3);
\end{tikzpicture}
\begin{tikzpicture}
  \draw [seam] (0,3) -- (2,7) -- (4,3) -- (4,3) -- (3,0) -- (1,0) -- cycle;
\end{tikzpicture}
\begin{tikzpicture}
  \draw [seam] (0,3) -- (2,7) -- (4,3) plot [smooth] coordinates { (4,3) (3,-2) (-2,0) (0,3) };
\end{tikzpicture}
\end{document}