如何在一组线条内绘画

Question 1

如果不知道你的代码就很难说，但我假设你需要这样的东西：

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

% isometric axes
\pgfmathsetmacro\xx{1/sqrt(2)}
\pgfmathsetmacro\xy{1/sqrt(6)}
\pgfmathsetmacro\zz{sqrt(2/3)}
\tikzset{isometric/.style={x={(-\xx cm,-\xy cm)},y={(\xx cm,-\xy cm)},z={(0cm,\zz cm)}}}

\begin{document}
\begin{tikzpicture}[isometric,line join=round,line cap=round]
% cogs side walls (not all of them visible)
\foreach\i in{1,...,32} 
  \draw[fill=gray!50] (11.25*\i:2) -- (11.25*\i:1.5) --++ (0,0,0.25) --++ (11.25*\i:0.5) -- cycle;
% inner part
\draw[fill=gray!30] (135:1.5) foreach\i in {135,157.5,...,270}
  {arc (\i:\i+11.25:1.5)  --++ (0,0,0.25) arc (\i+11.25:\i+22.5:1.5) --++ (0,0,-0.25)} 
   arc (292.5:303.75:1.5) --++ (0,0,0.25) arc (303.75:315:1.5)       --++ (0,0, 0.75)
   arc (315:135:1.5) -- cycle;
% outer part
\draw[fill=gray!10] (-45:2) foreach\i in {-45,-22.5,...,101.25}
  {arc (\i:\i+11.25:2)  --++ (0,0,0.25) arc (\i+11.25:\i+22.5:2) --++ (0,0,-0.25)} 
   arc (112.5:123.75:2) --++ (0,0,0.25) arc (123.75:135:2)       --++ (0,0, 0.75)
    arc (135:-45:2) -- cycle;
% top part
\draw[even odd rule,fill=gray!20] (0,0,1) circle (2) (0,0,1) circle (1.5); 
\end{tikzpicture}
\end{document}

我将中心角 (360) 分成 32 个部分，每个部分 11.25 度。然后我foreach在内侧和外侧的齿轮之间移动。如您所见，这是具有等距透视的 3D 绘图，但可以使用椭圆以类似的方式在 2D 中完成。

编辑1：如果你只想绘制可见的齿轮，请将第一个替换\foreach为

\foreach\i in{1,3,6,8,10,12,16,18,21,23,25,29,31} % only visible cogs
  \draw[fill=gray!50] (11.25*\i:2) -- (11.25*\i:1.5) --++ (0,0,0.25) --++ (11.25*\i:0.5) -- cycle;

编辑2：另一个带有 24 个齿轮（已移除）的例子。

编辑3：更加可定制的版本：

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

% isometric axes
\pgfmathsetmacro\xx{1/sqrt(2)}
\pgfmathsetmacro\xy{1/sqrt(6)}
\pgfmathsetmacro\zz{sqrt(2/3)}
\tikzset{isometric/.style={x={(-\xx cm,-\xy cm)},y={(\xx cm,-\xy cm)},z={(0cm,\zz cm)}}}

% parameters
\def\nc{24}   % number of cogs (multiple of 4, at least 8)
\def\H {1}    % total height
\def\h {0.25} % cog height
\def\R {2}    % outer radius
\def\r {1.5}  % inner radius

\pgfmathtruncatemacro\nw{\nc/4} % number of cog walls per quadrant
\pgfmathsetmacro\a {180/\nc}    % step angle
\pgfmathsetmacro\is{135+2*\a}   % inner part step
\pgfmathsetmacro\il{315-4*\a}   % inner part last iteration
\pgfmathsetmacro\os{-45+2*\a}   % outer part step
\pgfmathsetmacro\ol{135-4*\a}   % outer part last iteration

\tikzset
{
  inner/.style={fill=blue!35},
  outer/.style={fill=blue!15},
  cogs/.style= {fill=blue!60},
  top/.style=  {fill=blue!20},
}

\begin{document}
\begin{tikzpicture}[isometric,line join=round,line cap=round]
% inner cogs side walls
\foreach\i in{-\nw,...,\nw}
{
  \pgfmathsetmacro\j{4*\nw-\i}
  \pgfmathsetmacro\k{6*\nw+\i}
  \draw[cogs] (\a*\j:\R) -- (\a*\j:\r) --++ (0,0,\h) --++ (\a*\j:\R-\r) -- cycle;
  \draw[cogs] (\a*\k:\R) -- (\a*\k:\r) --++ (0,0,\h) --++ (\a*\k:\R-\r) -- cycle;
}
% inner part
\draw[inner] (135:\r) foreach\i in {135,\is,...,\il}
  {arc (\i:\i+\a:\r)        --++ (0,0,\h) arc (\i+\a:\i+2*\a:\r) --++ (0,0,-\h)}
   arc (315-2*\a:315-\a:\r) --++ (0,0,\h) arc (315-\a:315:\r)    --++ (0,0, \H-\h)
   arc (315:135:\r) -- cycle;
% outer cogs side walls
\foreach\i in{-\nw,...,\nw}
{
  \pgfmathsetmacro\j{-\i+2*\nw}
  \draw[cogs] (\a*\i:\R) -- (\a*\i:\r) --++ (0,0,\h) --++ (\a*\i:\R-\r) -- cycle;
  \draw[cogs] (\a*\j:\R) -- (\a*\j:\r) --++ (0,0,\h) --++ (\a*\j:\R-\r) -- cycle;
}
% outer part
\draw[outer] (-45:\R) foreach\i in {-45,\os,...,\ol}
  {arc (\i:\i+\a:\R)        --++ (0,0,\h) arc (\i+\a:\i+2*\a:\R) --++ (0,0,-\h)}
   arc (135-2*\a:135-\a:\R) --++ (0,0,\h) arc (135-\a:135:\R)    --++ (0,0,\H-\h)
   arc (135:-45:\R) -- cycle;
% top part
\draw[even odd rule,top] (0,0,\H) circle (\R) (0,0,\H) circle (\r);
\end{tikzpicture}
\end{document}

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