声明三维坐标轴形状：刻度和标签位置

2024-5-26 • tag-icon

我正在尝试声明一个新的 tikz 形状来绘制 3d 坐标轴。我终于完成了基础知识，但仍有一些细节我无法弄清楚

为什么比例这么大？在上图中，轴长定义为0.5mm但实际上要大一个数量级以上。
我如何定位 x、y、z 标签，使它们位于相应锚点的中心？

\documentclass{letter}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{3d}

\tikzset{length/.initial=1mm}
\tikzset{sep/.initial=0mm}

\makeatletter
\newbox\pgfnodepartxbox
\newbox\pgfnodepartybox
\newbox\pgfnodepartzbox
\pgfdeclareshape{axis}{
  \nodeparts{x,y,z}

  \saveddimen{\length} {\pgf@x=\pgfkeysvalueof{/tikz/length}}
  \saveddimen{\sep} {\pgf@x=\pgfkeysvalueof{/tikz/sep}}

  \anchor{center}{\pgfpointorigin}
  \anchor{text}{\pgfpointxyz{\sep}{\sep}{0}}
  \anchor{x}{\pgfpointxyz{\length + \sep}{0}{0}}
  \anchor{y}{\pgfpointxyz{0}{\length + \sep}{0}}
  \anchor{z}{\pgfpointxyz{0}{0}{\length + \sep}}

  \backgroundpath{%
    \pgfsetarrowsend{to}

    \pgfpathmoveto{\pgfpointorigin}
    \pgfpathlineto{\pgfpointxyz{\length}{0}{0}}
    \pgfusepath{stroke}

    \pgfpathmoveto{\pgfpointorigin}
    \pgfpathlineto{\pgfpointxyz{0}{\length}{0}}
    \pgfusepath{stroke}

    \pgfpathmoveto{\pgfpointorigin}
    \pgfpathlineto{\pgfpointxyz{0}{0}{\length}}
    \pgfusepath{stroke}
  }
}
\makeatother

\begin{document}
\begin{tikzpicture}
  \node [shape=axis, length=0.5mm, sep=0.1mm]
  (p0) at (0,0,0)
  {
    \nodepart{x} \(x\)
    \nodepart{y} \(y\)
    \nodepart{z} \(z\)
  };

  \draw[|-|] (0,-2mm) -- node[below] {14mm} ++(14mm, 0);
\end{tikzpicture}
\end{document}

更新：我试图做的是获得可重复使用的轴，我可以通过偏移和旋转轻松操纵它。这在撰写刚体运动时很常见，例如教科书中的这张图片

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