是否有一种简单或内置的方法可以将 TikZ 图片的基线放在数学轴上？

Question

当在显示数学中使用 TikZ 图片时，如何将基线放在数学轴上而不是数学基线上？

将 TikZ 图片与基线对齐非常简单，如这个问题。

就像下面的 MWE 一样，我也可以定义一个宏\onmathaxis来自这个答案Heiko Oberdiek 的回答是，使用包含空的框的高度\vcenter{}来获取基线上方数学轴的高度，并将其用于\raisebox：

\documentclass{article}

\usepackage{tikz}

\makeatletter
% Derived from https://tex.stackexchange.com/a/129840/44122
\DeclareRobustCommand*{\onmathaxis}[1]{%
  \ensuremath{{% allow invoking in text mode
    % * \vcenter centers stuff vertically around the math axis. By putting
    % an empty `\vcenter{}` in a box, we get the height of the math axis
    % as height of the box.
    % * Box register 0 is a local scratch register.
    \sbox0{$\vcenter{}$}%
    % * \ht0: height of box 0, thus height of math axis.
    % * \m@th resets \mathsurround to 0pt (avoids additional
    % surrounding space if \mathsurround is set).
    \raisebox{\ht0}{$\m@th #1$}%
  }}%
}
\makeatother


\begin{document}

Aligned with baseline:
\bigskip

Inline math: $\begin{tikzpicture}[baseline=1.5mm,x=3mm,y=3mm] \filldraw[lightgray] (-3mm,-3mm) -- (3mm,-3mm) -- (3mm,3mm) -- (-3mm,3mm) -- cycle; \draw (-3mm,1.5mm)--(3mm,1.5mm);\end{tikzpicture} - x$.

\bigskip
\[
\mbox{Display math: }\begin{tikzpicture}[baseline=1.5mm,x=3mm,y=3mm] \filldraw[lightgray] (-3mm,-3mm) -- (3mm,-3mm) -- (3mm,3mm) -- (-3mm,3mm) -- cycle; \draw (-3mm,1.5mm)--(3mm,1.5mm); \end{tikzpicture} - x.
\]


\bigskip
\bigskip
Using \verb|\onmathaxis|:

\bigskip
Inline math: $\onmathaxis{\begin{tikzpicture}[baseline=1.5mm,x=3mm,y=3mm] \filldraw[lightgray] (-3mm,-3mm) -- (3mm,-3mm) -- (3mm,3mm) -- (-3mm,3mm) -- cycle; \draw (-3mm,1.5mm)--(3mm,1.5mm);\end{tikzpicture}} - x$.

\bigskip
\[
\mbox{Display math: }\onmathaxis{\begin{tikzpicture}[baseline=1.5mm,x=3mm,y=3mm] \filldraw[lightgray] (-3mm,-3mm) -- (3mm,-3mm) -- (3mm,3mm) -- (-3mm,3mm) -- cycle; \draw (-3mm,1.5mm)--(3mm,1.5mm); \end{tikzpicture}} - x.
\]

\end{document}

但我想知道是否有更简单的方法 - 也许是 TikZ 内置的东西，或者是执行类似操作的内置宏\onmathaxis。

请注意，这\vcenter本身是不够的：TikZ 图片的基线可能不是垂直居中，就像上面的 MWE 一样。

（就我而言，我正在画费雷尔图，并且出于美观原因，我喜欢将数学轴与图表的一行对齐。）

Answer 1

这样做无需设置方框，而是使用从括号中得出的维度来确定数学轴。我称之为\defed 维度\axisht，当原始尺寸发生变化时，它会自行修正，如下面的 MWE 所示。

与约翰的建议一起使用[yshift=\axisht]。

\documentclass{article}

\usepackage{tikz}

\def\axisht{\dimexpr.5\fontcharht\font`)-.5\fontchardp\font`)\relax}

\begin{document}

Aligned with baseline:
\bigskip

Inline math: $\begin{tikzpicture}[baseline=1.5mm,x=3mm,y=3mm] \filldraw[lightgray] (-3mm,-3mm) -- (3mm,-3mm) -- (3mm,3mm) -- (-3mm,3mm) -- cycle; \draw (-3mm,1.5mm)--(3mm,1.5mm);\end{tikzpicture} - x$.

\bigskip
\[
\mbox{Display math: }\begin{tikzpicture}[baseline=1.5mm,x=3mm,y=3mm] \filldraw[lightgray] (-3mm,-3mm) -- (3mm,-3mm) -- (3mm,3mm) -- (-3mm,3mm) -- cycle; \draw (-3mm,1.5mm)--(3mm,1.5mm); \end{tikzpicture} - x.
\]


\bigskip
\bigskip
Using \verb|\axisht|:

\bigskip
Inline math: $\begin{tikzpicture}[baseline=1.5mm,x=3mm,y=3mm,yshift=\axisht] \filldraw[lightgray] (-3mm,-3mm) -- (3mm,-3mm) -- (3mm,3mm) -- (-3mm,3mm) -- cycle; \draw (-3mm,1.5mm)--(3mm,1.5mm);\end{tikzpicture} - x$.

\bigskip
\[
\mbox{Display math: }\begin{tikzpicture}[baseline=1.5mm,x=3mm,y=3mm,yshift=\axisht] \filldraw[lightgray] (-3mm,-3mm) -- (3mm,-3mm) -- (3mm,3mm) -- (-3mm,3mm) -- cycle; \draw (-3mm,1.5mm)--(3mm,1.5mm); \end{tikzpicture} - x.
\]

\bigskip
\bigskip
\LARGE
Using \verb|\axisht|:

\bigskip
Inline math: $\begin{tikzpicture}[baseline=1.5mm,x=3mm,y=3mm,yshift=\axisht] \filldraw[lightgray] (-3mm,-3mm) -- (3mm,-3mm) -- (3mm,3mm) -- (-3mm,3mm) -- cycle; \draw (-3mm,1.5mm)--(3mm,1.5mm);\end{tikzpicture} - x$.

\bigskip
\[
\mbox{Display math: }\begin{tikzpicture}[baseline=1.5mm,x=3mm,y=3mm,yshift=\axisht] \filldraw[lightgray] (-3mm,-3mm) -- (3mm,-3mm) -- (3mm,3mm) -- (-3mm,3mm) -- cycle; \draw (-3mm,1.5mm)--(3mm,1.5mm); \end{tikzpicture} - x.
\]

\end{document}