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定义 Tikz 图形中边缘的轨迹

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定义 Tikz 图形中边缘的轨迹

我正在尝试使用 TikZ 绘制一些费曼图，但在定义某些边的轨迹时遇到了一些麻烦。下面的代码可能有点笨拙，但它提供了我想要的图表，但方式不太清晰：

在此处输入图片描述

我想以一种边缘不互相交叉的方式绘制此图，就像 在此处输入图片描述 我该如何定义边缘的轨迹来实现这样的效果？提前致谢

\documentclass{article}
\usepackage{tikz} 
\usepackage{tikz-feynman}
\tikzfeynmanset{compat=1.1.0}
\usetikzlibrary{shapes,arrows,positioning,automata,backgrounds,calc,er,patterns,positioning,quotes}

\begin{document}

\begin{figure}[h]
\begin{center}

\begin{tikzpicture}[baseline=(current bounding box.center),scale=0.3]
    \begin{feynman}
        \node[circle, draw=black, fill=black, scale=0.01] (a) at (-2,-2) {};
        \node[circle, draw=black, fill=black, scale=0.01] (b) at (-2,2) {};
        \node[circle, draw=black, fill=black, scale=0.01] (c) at (2,-2) {};
        \node[circle, draw=black, fill=black, scale=0.01] (d) at (2,2) {};
        \node[draw,circle,scale=0.7] (e) at (0,0) {$x$};

        \node[circle, draw=black, fill=black, scale=0.01] (f) at (3,-2) {};
        \node[circle, draw=black, fill=black, scale=0.01] (g) at (3,2) {};
        \node[circle, draw=black, fill=black, scale=0.01] (h) at (7,-2) {};
        \node[circle, draw=black, fill=black, scale=0.01] (i) at (7,2) {};
        \node[draw,circle,scale=0.7] (j) at (5,0) {$0$};
    \end{feynman}
        \diagram* {
        \draw[-] (a) to node[above,midway,sloped, align=center]{\tiny $m$} (e);
        \draw[-] (b) to node[below,midway,sloped, align=center]{\tiny $m$} (e);
        \draw[-] (c) to node[above,midway,sloped, align=center]{\tiny $m$} (e);
        \draw[-] (d) to node[below,midway,sloped, align=center]{\tiny $m$} (e);
        \draw[-] (f) to node[above,midway,sloped, align=center]{\tiny $m$} (j);
        \draw[-] (g) to node[below,midway,sloped, align=center]{\tiny $m$} (j);
        \draw[-] (h) to node[above,midway,sloped, align=center]{\tiny $m$} (j);
        \draw[-] (i) to node[below,midway,sloped, align=center]{\tiny $m$} (j);

        
      };
      \draw[-] (b) to[out=45,in=-135] (f);
      \draw[-] (d) to[out=45,in=-45] (h);
      \draw[-] (a) to[out=-45,in=135] (g);
      \draw[-] (c) to[out=-45,in=135] (i);
    \end{tikzpicture}

\end{center}


\end{figure}
\end{document}

答案1

这是实现此目的的一种方法，您可以单独使用 Tikz 来完成此操作，您可以在基于 tikz 的 Feynman 包中使用它：

  • 定义/.styles 来通过路径内节点放置“m”
  • 使用 s绘制 2 \nodescircleradius
  • 画出 8 条手臂

如您所见，我：

  • 使用极坐标来定义手臂末端
  • 我将这些结束位置存储为coordinateA1 .. B4
  • 对于节点(j)（移位），我必须告诉 Tikz 使用相对坐标（++）
  • m我在路径起点之后放置了一个文本节点，使用所述样式na，nb根据需要将文本放置在手臂上方或下方
        \draw (e) -- node[nb] {m} (  45:2) coordinate (A1);
...        
        \draw (j) -- node[nb] {m} ++(  45:2) coordinate (B1);

对于连接器，您有不同的选择。一种是通过 定义一组中间点\coordinate (X) at (..);，就像您所做的节点和连接一样。

我选择的替代方案（主要是为了展示其能力）是使用贝塞尔曲线，Tikz 通过 从.. controls (x,y) and (X,Y) ..语法上替换来实现--。

这些内容在pgfmanual（显示贝塞尔曲线），但这里还有更多维基百科，部分高阶曲线：

三次贝塞尔曲线

因此，Tikzcontrols语句根据上述动画定义了 P1 和 P2，我再次选择了极坐标，并为您保留了绿色坐标（红色曲线试图从手臂的切线开始，而其他曲线则没有）。虽然现在根据需要创建这些曲线相当容易，但缺点是您可能需要剪切生成的图像，因为它似乎试图包括这些点 P1 和 P2。

结果

\documentclass[10pt,border=3mm,tikz]{standalone}
\begin{document}

 \begin{tikzpicture}[
        nb/.style={sloped,below},       
        na/.style={sloped,above},       
    ]
        % ~~~ circles ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
        \node[draw,circle={radius=13mm}] (e) at (0,0) {$x$};
        \node[draw,circle={radius=13mm}] (j) at (5,0) {$0$};
        
        % ~~~ arms ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
        \draw (e) -- node[nb] {m} (  45:2) coordinate (A1);
        \draw (e) -- node[nb] {m} ( 135:2) coordinate (A2);
        \draw (e) -- node[na] {m} ( -45:2) coordinate (A3);
        \draw (e) -- node[na] {m} (-135:2) coordinate (A4);
        
        \draw (j) -- node[nb] {m} ++(  45:2) coordinate (B1);
        \draw (j) -- node[nb] {m} ++( 135:2) coordinate (B2);
        \draw (j) -- node[na] {m} ++( -45:2) coordinate (B3);
        \draw (j) -- node[na] {m} ++(-135:2) coordinate (B4);
        
        % ~~~ connections ~~~~~~~~~
        \draw[red]   (A1) .. controls ++(45:10) and ++(-45:5) .. (B3);
        \draw[blue]  (A2) .. controls ++(45:20) and ++(-45:15) .. (B4);
        \draw[green] (A3) -- (B1);
        \draw        (A4)  .. controls ++(-40:5) and ++(135:1) .. (B2);
 
 \end{tikzpicture}
\end{document}

附言：要引入剪辑，请将其添加为第一个语句，即在开始使用圆圈之前，请参阅2.11 剪切路径在 Tikz/pgfmanual 中：

        \clip (-2,-4) rectangle +(13,10);

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