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在 pgfplots 中剪切区域之间的填充

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在 pgfplots 中剪切区域之间的填充

我正在尝试绘制使用壳法积分旋转体时创建的圆柱体图。我正在尝试使用黑色圆弧剪裁圆柱体的“底部”。

例如我想要这个： 圆柱代表壳法 看起来像这样： 圆柱体代表壳法，底部以一种不规则的方式被移除 显然，我可以在外部程序中仔细检查并编辑它，但我正在编写此绘图脚本，因此这行不通。下面是我正在使用的代码。我尝试clip在范围内使用，但它只会剪辑用制作的项目\draw，而不会剪辑\addplot我正在着色的项目。

此外，如果可能的话，我想将这个阴影区域放在 y 轴后面，但我担心这可能需要另一个问题（fillbetween并且 pgf 层不能很好地发挥作用）。

\documentclass{standalone}
\usepackage{tikz, pgfplots}
\pgfplotsset{compat=1.15}
\usepackage{fp}
\definecolor{ClemsonPurple}{RGB}{82,45,128}

\def\f(#1){((#1-1)*(#1-5)*(#1-9)/15+3)}
\def\a{2}
\def\b{8}
\def\k{10}  
\def\N{10}
\FPsub\kmo\k 1
\FPsub\LEN\b\a            %% \LEN=\b-\a
\FPsub\NMO\N 1            %% \NMO=\N-1
\FPdiv\dx\LEN\N           %% \del=\LEN/\n

\tikzset{>=stealth}
\usepgfplotslibrary{fillbetween} 
\usetikzlibrary{patterns}
\begin{document}
  \begin{tikzpicture}[scale=1]
    \begin{axis}[
      trig format plots=rad,
      axis lines=center,
      axis line style={-},
      xmin=-10, xmax=10,
      ymin=-2, ymax=7,
      xtick={-10,-8,...,10},
      ytick={-10,-8,...,10},
      enlargelimits={abs=0.75},
      ticklabel style={font=\footnotesize,inner sep=0.5pt,fill=white,opacity=0.0, text opacity=1},
      every axis plot/.append style={line width=0.4pt, color=black, samples=200}
      ]
      % Inner rim
      \addplot[domain=0:pi, name path global = bkInnRim] ({(\a+\kmo*\dx)*cos(x)},{\f(\a+\k*\dx)+(\a+\kmo*\dx)*sin(x)/\b});
      \addplot[domain=-pi:0, name path global = frInnRim] ({(\a+\kmo*\dx)*cos(x)},{\f(\a+\k*\dx)+(\a+\kmo*\dx)*sin(x)/\b});
      % Outer rim
      \addplot[domain=0:pi, name path global = topBkRim] ({(\a+\k*\dx)*cos(x)},{\f(\a+\k*\dx)+(\a+\k*\dx)*sin(x)/\b});
      \addplot[domain=-pi:0, name path global = topFrRim] ({(\a+\k*\dx)*cos(x)},{\f(\a+\k*\dx)+(\a+\k*\dx)*sin(x)/\b});
      % Bottom rim
      \addplot[domain=-pi:0, name path global = botFrRim] ({(\a+\k*\dx)*cos(x)},{(\a+\k*\dx)*sin(x)/\b});
      \addplot[domain=0:pi, name path global = botBkRim] ({(\a+\kmo*\dx)*cos(x)},{(\a+\kmo*\dx)*sin(x)/\b});
      % Sides
      \addplot[-] coordinates{(\a+\k*\dx,0) (\a+\k*\dx,{\f(\a+\k*\dx)})};
      \addplot[-] coordinates{(-(\a+\k*\dx),0) (-(\a+\k*\dx),{\f(\a+\k*\dx)})};
      % Shading
      \addplot [thick, fill opacity=0.5, line width=2pt, shading=axis, left color=blue, right color=blue, middle color=gray!10] 
        fill between [of=topFrRim and botFrRim];
      \addplot [thick, color=blue, fill=blue, fill opacity=1.0, line width=2pt] 
        fill between[of=topFrRim and frInnRim];
      \addplot [thick, color=blue, fill=blue, fill opacity=1.0, line width=2pt] 
        fill between[of=topBkRim and bkInnRim];
      \draw[<->, ClemsonPurple, line width=0.95pt] plot[samples=120,domain=0.5:10] (\x,{\f(\x)});
      \draw[<->, dashed, ClemsonPurple, line width=0.95pt] plot[samples=120,domain=0.5:10] (-\x,{\f(\x)});
      \addplot [thick, color=blue, shading=axis, left color=blue, right color=blue, middle color=gray!10, fill opacity=0.9, line width=2pt] fill between[of=frInnRim and bkInnRim];
      \end{axis}
   \end{tikzpicture}
\end{document}

编辑：为了澄清一些变量定义，我使用此代码将图像生成为动画 .gif。可能有更有效的方法来做到这一点，但目前我只是在试验： 动画示例

答案1

我会逆转 Ti 的角色钾Z 和 pgfplots。你用 I 绘制的部分pgfplots将用 Ti 绘制钾Z，以及用 Ti 绘制的部分钾ZI 会用 pgfplots 来画图。我也不认为这里需要用fppgf，因为 pgf 可以完成所有计算。最重要的是，我强烈推荐不是用 定义全局单字母宏\def，这很容易导致严重的并发症。也许不是在你这个非常特殊的情况下，但这是一个公共网站，不应该提倡这种做法。经过这次咆哮，这就是我得到的。

\documentclass[tikz,border=3mm]{standalone}
\usepackage{pgfplots}
\pgfplotsset{compat=1.16}
\definecolor{ClemsonPurple}{RGB}{82,45,128}
\tikzset{>=stealth}
\usepgfplotslibrary{fillbetween} 
\usetikzlibrary{patterns}
\begin{document}
  \begin{tikzpicture}[scale=1,declare function={f(\x)=((\x-1)*(\x-5)*(\x-9)/15+3);
    a=1.8;b=8;dx=0.5;aspect=0.15;}]
    \begin{axis}[set layers=standard,
      trig format plots=rad,
      axis lines=center,
      axis line style={-},
      xmin=-10, xmax=10,
      ymin=-2, ymax=7,
      xtick={-10,-8,...,10},
      ytick={-10,-8,...,10},
      enlargelimits={abs=0.75},
      ticklabel style={font=\footnotesize,inner sep=0.5pt,fill=white,opacity=0.0, text opacity=1},
      every axis plot/.append style={line width=0.4pt, color=black, samples=200}
      ]
   \pgfonlayer{axis background}   
     \shade[left color=blue, right color=blue, middle color=blue!50]      
      (-b+dx,0) arc[start angle=180,end angle=0,x radius=b-dx,y radius={aspect*(b-dx)}]
      -- (b-dx,a) 
      arc[start angle=0,end angle=180,x radius=b-dx,y radius={aspect*(b-dx)}]
      -- cycle;
     \fill[blue] (-b+dx,a) arc[start angle=180,end angle=0,x radius=b-dx,y radius={aspect*(b-dx)}] 
      -- (b,a) arc[start angle=0,end angle=180,x radius=b,y radius={aspect*(b)}]
      -- cycle;
    \endpgfonlayer
     \shade[left color=blue, right color=blue, middle color=gray!30]      
      (-b+dx,0) arc[start angle=-180,end angle=0,x radius=b-dx,y radius={aspect*(b-dx)}]
      -- (b-dx,a) 
      arc[start angle=0,end angle=-180,x radius=b-dx,y radius={aspect*(b-dx)}]
      -- cycle;
     \shade[left color=blue, right color=blue, middle color=gray!30]      
      (-b,0) arc[start angle=-180,end angle=0,x radius=b,y radius={aspect*(b)}]
      -- (b,a) 
      arc[start angle=0,end angle=-180,x radius=b,y radius={aspect*(b)}]
      -- cycle;
     \fill[blue] (-b+dx,a) arc[start angle=-180,end angle=0,x radius=b-dx,y radius={aspect*(b-dx)}] 
      -- (b,a) arc[start angle=0,end angle=-180,x radius=b,y radius={aspect*(b)}]
      -- cycle;
      \addplot[<->,color=ClemsonPurple,line width=0.95pt,samples=121,domain=0.5:10] {f(x)};
      \addplot[<->,color=ClemsonPurple,dashed,line width=0.95pt,samples=121,domain=-0.5:-10] {f(abs(x))};
      \end{axis}
   \end{tikzpicture}
\end{document}

在此处输入图片描述

参数通过设置declare function。我不太明白你为什么要计算所有这些数量，但你也可以用这种方法计算它们。

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