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LaTeXで図を直接描けるTikZの使い方5|領域に色を塗る

一連の前回の記事までは,TikZによる

  • 直線・円・楕円といった基本的な描線
  • 点線や矢印や色など線のスタイル
  • $y=f(x)$の基本的なグラフ,媒介変数表示された方程式,極方程式などの描き方
  • 便利な座標の定義や,座標計算の方法

など「描線」について説明してきました.

この記事では「領域」の塗り方について説明します.

TikZで領域が塗れるようになると,図による表現の幅が大きく広がりますね.

なお,本稿では以下のように3つのライブラリintersections, calc, arrowsを用います.

なお,ライブラリについては最初の記事で説明しています.

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領域の塗り方

ここでは,座標上の点の定義の仕方を説明します.

基本の領域の塗り方

例えば,

と記述すれば,

Rendered by QuickLaTeX.com

と表示されます.つまり,

と記述すれば,(描画)の内部を[塗る色]で塗ることができます.

塗ると同時に描画する方法

いまの描画では,三角形を描くことと三角形の内部を塗ることは別の命令として記述しましたが,これは

と1行で記述することもできます.つまり,

と記述すれば,上の図と同じように描画の内部を[塗る色]で塗り,描画をすることができます.

注意

いくつか注意をします.

塗る順番

描線の場合にはあまり意識せずとも問題はありませんでしたが,領域を塗る場合には塗る順番は大切です.

TikZのルールとして,図形は命令の順に上に重ねて描かれていきます.

そのため,

と記述すれば,

Rendered by QuickLaTeX.com

となり,この2つの円の記述する順番を入れ替えて

と記述すれば,

Rendered by QuickLaTeX.com

となります.

領域の色

領域の色はLaTeXの色パッケージのxcolor.styに準じます.そのため,以下の基本の19色は色の名前で使うことができます.

xcolor.styで名前が定義された色
描画 描画 描画
red

Rendered by QuickLaTeX.com

green

Rendered by QuickLaTeX.com

blue

Rendered by QuickLaTeX.com

cyan

Rendered by QuickLaTeX.com

magenta

Rendered by QuickLaTeX.com

yellow

Rendered by QuickLaTeX.com

black

Rendered by QuickLaTeX.com

gray

Rendered by QuickLaTeX.com

white

Rendered by QuickLaTeX.com

darkgray

Rendered by QuickLaTeX.com

lightgray

Rendered by QuickLaTeX.com

brown

Rendered by QuickLaTeX.com

lime

Rendered by QuickLaTeX.com

olive

Rendered by QuickLaTeX.com

orange

Rendered by QuickLaTeX.com

pink

Rendered by QuickLaTeX.com

purple

Rendered by QuickLaTeX.com

teal

Rendered by QuickLaTeX.com

violet

Rendered by QuickLaTeX.com

また,

と記述すれば,

Rendered by QuickLaTeX.com

と色を混ぜることができます.つまり,

と記述すると,(領域)は(色1)と(色2)を$p:(100-p)$の割合で混ぜた色で塗られます.

詳しくは【https://www.ctan.org/pkg/xcolor】など,xcolor.styの説明のページを参照してください.

塗られる領域

上の例では全て閉領域を記述してその中を塗るように命令してきましたが,描線が閉じていなくても自動で始点と終点を結んで閉じた領域を塗ってくれます.

そのため,例えば

と記述すれば,

Rendered by QuickLaTeX.com

となります.

  • \draw として (0,0)--(1,1)--(2,1)--(3,0) の線を描き
  • \fill として (0,0)--(1,1)--(2,1)--(3,0)--cycle の領域を塗る

というわけですね.

また,単純でない(交差のある)閉曲線になる場合にも囲まれる領域が塗られます.例えば

と記述すれば,

Rendered by QuickLaTeX.com

となります.

参考文献

以下はLaTeXに関しての参考文献である.

LaTeX2e美文書作成入門 改訂第7版 (奥村晴彦 著/技術評論社)

著者の奥村氏は日本におけるTeXの第一人者で,本書はLaTeX初心者から中級者まで幅広い層に役立つLaTeXの教科書です.

非常に詳しく解説が載っており,しっかり理解して習得することができます.

本書にはDVD-ROMが付属しており,LaTeXのインストール用がすぐにできるので,LaTeXをはじめる人が苦戦しがちな環境整備がすぐにできます.

ただし,本稿の内容のTikZについての記述はないので注意してください.

最後までありがとうございました!

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