节点与坐标。线在节点内绘制

Question

该图试图绘制机器人操纵器的关节和连杆。最初，我将关节的点定义为nodes，这导致后来在它们之间绘制线条时发生了一些偏移。根据 SE 的回答，我将其改为一个三步过程，首先定义coordinates，然后在坐标处绘制关节，然后用线将它们连接起来。

但是，现在线条进入了关节内部。我希望拥有节点的属性，即线条只绘制到节点的边界和坐标的属性，其中线条精确地绘制到坐标？（我意识到我可以在绘制链接后简单地绘制关节从而覆盖它们，但出于其他原因，我更喜欢将节点作为未填充的圆圈，如本图所示）

我如何实现这个目标？

下面是 MWE 及其带有节点和坐标的结果。

\documentclass[tikz]{standalone}
\usetikzlibrary{math}
\begin{document}
\foreach \mynodes/\numnodes in {{1/0,2/90,3/0}/3}{%
\begin{tikzpicture}[scale=1]
\draw (-1,-1) [help lines] grid (3,2);

% define coordinates for joints
\node (0,0)(n0){};
\path (0,0)
    foreach \nodeid/\nodeangle in \mynodes{
         ++(\nodeangle:1) node(n\nodeid){}
    };

%draw links
\draw [red, ultra thick](0,0)
    foreach \nodeid in {1,...,\numnodes}{
        -- (n\nodeid)
    };

%draw joints
\foreach \nodeid in {0,1,...,\numnodes}{%
    \draw [black, thick](n\nodeid) circle [radius=1mm];
};

\end{tikzpicture}
}
\end{document}

带坐标

带有节点

Answer 1

另一种可能性是“一步到位”的方法，在我看来，这种方法更清晰、更简单。为此，我使用 TikZ 库calc：

\documentclass[tikz]{standalone}
    \usetikzlibrary{calc}

\begin{document}
    \begin{tikzpicture}[
every node/.style = {circle, draw=red, thick, 
                     minimum size=2mm, inner sep=0pt}
                        ]
\draw (-1,-1) [help lines] grid (3,2);
% graph
\node (n1) at (0,0) {};
\foreach \nodeangle [count=\lastid from 1, count=\nodeid from 2] in {0,90,0} 
{
         \node (n\nodeid) at ($(n\lastid) + (\nodeangle:10mm)$) {};
         \draw (n\lastid) -- (n\nodeid);
}
    \end{tikzpicture}
\end{document}

结果：

编辑： 上面提出的解决方案只有一个 Tikz 图片，而您的方法中有三个。有了它，您就有了三个独立的图片，它们相互重叠。在这种情况下，一些关于正确绘制节点的信息似乎丢失了。

Answer 2

您可以分段绘制路径：

\documentclass[tikz]{standalone}
\usetikzlibrary{math}
\begin{document}
\foreach \mynodes/\numnodes in {{1/0,2/90,3/0}/3}{%
\begin{tikzpicture}[scale=1]
\draw (-1,-1) [help lines] grid (3,2);

% define coordinates for joints
\node (0,0)(n0){};
\path (0,0)
    foreach \nodeid/\nodeangle in \mynodes{
         ++(\nodeangle:1) node(n\nodeid){}
    };

%draw links

    \foreach \nodeid in {1,...,\numnodes}{
      \draw [red, ultra thick](n\the\numexpr\nodeid-1) --(n\nodeid);
    };

%draw joints
\foreach \nodeid in {0,1,...,\numnodes}{%
    \draw [black, thick](n\nodeid) circle [radius=1mm];
};

\end{tikzpicture}
}
\end{document}

Answer 3

也许您可以考虑使用chains库来绘制这种图表。在向链中添加元素的同时，还会绘制它们之间的连接。

\documentclass[tikz, border=2mm]{standalone}
\usetikzlibrary{chains}

\begin{document}

\begin{tikzpicture}[%
    on grid,
    scale=1,
    start chain=going right,
    every join/.style={thick, red, shorten >=1pt, shorten <=1pt},
    item/.style={
        draw, 
        thick,
        on chain,
        circle,
        minimum size=3mm,
        inner sep=0pt,
        join
        }
]
\draw (-1,-1) [help lines] grid (3,2);

\node [item] {};

\node [item] {};

\node [item, on chain= going above] {};

\node [item] {};

\end{tikzpicture}

\end{document}

更新

使用chains不限制节点之间的任何放置关系。可以将所有节点放置在chain它们上面，或者在它们之间形成chain和时将它们放置在您想要的位置joining。

\documentclass[tikz, border=2mm]{standalone}
\usetikzlibrary{chains}

\begin{document}

\begin{tikzpicture}[%
    scale=1,
    start chain,
    every join/.style={thick, red, shorten >=1pt, shorten <=1pt},
    item/.style={
        draw, 
        thick,
        on chain,
        circle,
        minimum size=3mm,
        inner sep=0pt,
        join
        }
]

\foreach \i in {1,...,5}
    \node [item] (\i) at (3*rand,3*rand) {};

\end{tikzpicture}

\end{document}