画一个长方体并标注其尺寸

Question

我正在为我的学生准备一份关于计算长方体体积的工作表。使用下面的代码，我设法生成了长​​方体，但是我该如何添加尺寸呢？例如，我希望长度为“4cm”，放在长度线的正下方；宽度为“4cm”，放在宽度线的右下方；高度为“6cm”，放在高度线的右侧。

1. 执行此操作的代码是什么？
2. 一般来说，我该如何将这些尺寸放置在我喜欢的位置？我可能想旋转棱柱并将尺寸放置在棱柱轮廓的上方、下方、中间、右侧或左侧。我该怎么做？

我的代码：

\begin{tikzpicture}
\pgfmathsetmacro{\x}{1}
\pgfmathsetmacro{\y}{1}
\pgfmathsetmacro{\z}{1.5}
\path (0,0,\y) coordinate (A) (\x,0,\y) coordinate (B) (\x,0,0) coordinate (C) (0,0,0)
coordinate (D) (0,\z,\y) coordinate (E) (\x,\z,\y) coordinate (F) (\x,\z,0) coordinate (G)
(0,\z,0) coordinate (H);
\draw (A)--(B)--(C)--(G)--(F)--(B) (A)--(E)--(F)--(G)--(H)--(E);
\draw [black] (A)--(D)--(C) (D)--(H);
\end{tikzpicture}

Answer 1

\documentclass[tikz,border=5pt]{standalone}
\usetikzlibrary{calc}
\begin{document}

\begin{tikzpicture}[>=latex,scale=2]
\pgfmathsetmacro{\x}{1}
\pgfmathsetmacro{\y}{1}
\pgfmathsetmacro{\z}{1.5}
\path (0,0,\y) coordinate (A) (\x,0,\y) coordinate (B) (\x,0,0) coordinate (C) (0,0,0)
coordinate (D) (0,\z,\y) coordinate (E) (\x,\z,\y) coordinate (F) (\x,\z,0) coordinate (G)
(0,\z,0) coordinate (H);
\draw (A)--(B)--(C)--(G)--(F)--(B) (A)--(E)--(F)--(G)--(H)--(E);
\draw (A)--(D)--(C) (D)--(H);

\draw[thin,|<->|] ($(A)+(0,-4pt)$) -- node[below]{4cm}($(B)+(0,-4pt)$);
\draw[thin,|<->|] ($(B)+(-45:4pt)$) -- node[below,sloped]{4cm}($(C)+(-45:4pt)$);
\draw[thin,|<->|] ($(C)+(4pt,0)$) -- node[below,sloped]{6cm}($(G)+(4pt,0)$);

\end{tikzpicture}

\end{document}

Answer 2

首先，您可能想要查看坐标的位置。这可以通过

\begin{tikzpicture}
\pgfmathsetmacro{\x}{1}
\pgfmathsetmacro{\y}{1}
\pgfmathsetmacro{\z}{1.5}
\path (0,0,\y) coordinate (A) (\x,0,\y) coordinate (B) (\x,0,0) coordinate (C) (0,0,0)
coordinate (D) (0,\z,\y) coordinate (E) (\x,\z,\y) coordinate (F) (\x,\z,0) coordinate (G)
(0,\z,0) coordinate (H);
\draw (A)--(B)--(C)--(G)--(F)--(B) (A)--(E)--(F)--(G)--(H)--(E);
\draw [black] (A)--(D)--(C) (D)--(H);
\foreach \coor in {A,B,...,H}{%
  \node[above] at (\coor){\coor};
}
\end{tikzpicture}

这样，就可以更轻松地将文本作为节点包含在绘图中（我还虚化了隐藏线）：

\begin{tikzpicture}
\pgfmathsetmacro{\x}{1}
\pgfmathsetmacro{\y}{1}
\pgfmathsetmacro{\z}{1.5}
\path (0,0,\y) coordinate (A) (\x,0,\y) coordinate (B) (\x,0,0) coordinate (C) (0,0,0)
coordinate (D) (0,\z,\y) coordinate (E) (\x,\z,\y) coordinate (F) (\x,\z,0) coordinate (G)
(0,\z,0) coordinate (H);
\draw (A)-- node[below]{4cm} (B)-- node[below,sloped]{4cm} (C)--(G)--(F)--(B) (A)-- node[above,sloped]{6cm}(E)--(F)--(G)--(H)--(E);
\draw [dashed,black] (A)--(D)--(C) (D)--(H);
\end{tikzpicture}

可以通过改变坐标系基础向量来完成旋转。Tikz 在二维空间中绘制线条，但您可以使用三维向量（投影到二维）。（由于示例和 tikz 中的坐标使用不同顺序的 y 和 z，因此下面的代码中存在轻微的混淆）：

\begin{tikzpicture}
\draw[->](0,0,0) -- (1,0,0) node[pos=1.2]{$x$};
\draw[->](0,0,0) -- (0,1,0) node[pos=1.2]{$z$};
\draw[->](0,0,0) -- (0,0,1) node[pos=1.2]{$y$};
\end{tikzpicture}
\begin{tikzpicture}[x={(0.7cm,-0.7cm)},y={(0.2cm,0.7cm)},z={(-0.7cm,-0.7cm)}]
\draw[->](0,0,0) -- (1,0,0) node[pos=1.2]{$x$};
\draw[->](0,0,0) -- (0,1,0) node[pos=1.2]{$z$};
\draw[->](0,0,0) -- (0,0,1) node[pos=1.2]{$y$};
\end{tikzpicture}

要旋转棱镜，可以使用：

\begin{tikzpicture}[x={(0.7cm,-0.7cm)},y={(0.2cm,0.7cm)},z={(-0.7cm,-0.7cm)}]
\pgfmathsetmacro{\x}{1}
\pgfmathsetmacro{\y}{1}
\pgfmathsetmacro{\z}{1.5}
\path (0,0,\y) coordinate (A) (\x,0,\y) coordinate (B) (\x,0,0) coordinate (C) (0,0,0)
coordinate (D) (0,\z,\y) coordinate (E) (\x,\z,\y) coordinate (F) (\x,\z,0) coordinate (G)
(0,\z,0) coordinate (H);
\draw (A)-- node[below,sloped,]{4cm} (B)-- node[below,sloped]{4cm} (C)--(G)--(F)--(B) (A)-- node[above,sloped]{6cm}(E)--(F)--(G)--(H)--(E);
\draw [dashed,black] (A)--(D)--(C) (D)--(H);
\end{tikzpicture}