examples/features/shapesarrow-parameters.shape

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  12  **
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  14  ** along with Shapes.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  15  **
  16  ** Copyright 2009, 2010, 2014 Henrik Tidefelt
  17  **/
  18
  19 ##needs ..Applications..Blockdraw
  20 ##needs ..Shapes..Geometry / pathmapping
  21 ##preamble \usepackage{amsmath}
  22
  23 ##lookin ..Shapes
  24 ##lookin ..Shapes..Geometry
  25 ##lookin ..Applications..Blockdraw
  26
  27 lengthMarks: \ n p r:void a:75° →
  28 {
  29   the_r: [if [typeof r]=Data..Type..§Void Traits..@width*10 r]
  30   d: 0.5 * the_r
  31   rot: [rotate a]
  32   l_p: (|p|)
  33   (>
  34      picture:
  35   [[Data..range '0 n-'1].foldl
  36    \ pile e →
  37      pile &
  38      {
  39        sl: [p 0.5*l_p + ( e*1 - 0.5*(n-'1) ) * d]
  40        [shift sl.p]*rot [] [Graphics..stroke the_r*sl.T--~the_r*sl.T]
  41      }
  42    Graphics..null]
  43      cut:0m
  44    <)
  45 }
  46
  47 IO..•page << [shift (~4cm,~1cm)][][Layout..center [Graphics..TeX `
  48 \begin{minipage}{6cm}
  49 \begin{align*}
  50 2\, \alpha &= \text{\texttt{frontAngle}}
  51 \\
  52 2\, \beta &= \text{\texttt{rearAngle}}
  53 \\
  54 2\, w &=
  55 \begin{cases}
  56 \text{\texttt{width}}, & \text{if \texttt{width} is a Data..Type..§Length}
  57 \\
  58 \max \left\{\, 3\,\mathrm{bp},\, \text{\texttt{width}}\, \text{\texttt{Traits..@width}} \,\right\}, & \text{if \texttt{width} is a Data..Type..§Float}
  59 \end{cases}
  60 \end{align*}
  61 \end{minipage}
  62 ´] (~1,~1)]
  63
  64
  65 Traits..@width:1cm
  66 |
  67 {
  68   pth: { c: [Geometry..circle 5cm]  [c 2.3]--[c 3.3] }
  69
  70   /** First we set up variables that mirror the formal parameters of ShapesArrow.
  71    **/
  72   p: [Geometry..reverse pth]
  73   width:3
  74   frontAngle:40°
  75   rearAngle:150°
  76
  77   /** Show the arrowhead.
  78    **/
  79   IO..•page << Traits..@stroking:[Traits..gray 0.7] | [Graphics..stroke pth head:[Graphics..ShapesArrow width:width frontAngle:frontAngle rearAngle:rearAngle ...]]
  80
  81   /** Then we paste the implementation of ShapesArrow...
  82    **/
  83   z: p.begin.p
  84   lMax: 0.99*[Numeric..Math..abs p]
  85   w: 0.5*[if [typeof width]=Data..Type..§Float Traits..@width*width width]
  86   el: [Numeric..Math..min w/[Numeric..Math..sin 0.5*frontAngle] lMax]
  87   l: [Numeric..Math..min w * ( [Numeric..Math..cot 0.5*frontAngle] - [Numeric..Math..cot 0.5*rearAngle] ) lMax]
  88   e: [p 0]--[p el] >> [shift ~z]
  89   sl: [p l]
  90   pr: sl.p
  91   dr: e.end.p
  92   dra: [angle dr]
  93   drl: (|dr|)
  94   r: w / [Numeric..Math..sin 0.5*rearAngle]
  95   d1: sl.p + [[rotate 0.5*rearAngle] (r*sl.T)] - z
  96   d2: sl.p + [[rotate ~0.5*rearAngle] (r*sl.T)] - z
  97
  98   /** The following paths are not bound to variables in the implementation, but we need them here.
  99    **/
 100   e1: [[shift z]*[rotate [angle d1]-dra]*[scale (|d1|)/drl] e]
 101   e2: [[shift z]*[rotate [angle d2]-dra]*[scale (|d2|)/drl] e]
 102
 103   /** ... so that we can annotate the result!
 104    **/
 105
 106   IO..•page << Traits..@width:3bp & Traits..@stroking:[Traits..gray 0.8] | [Graphics..stroke pth]
 107
 108   Traits..@width:1.5bp & Traits..@stroking:Traits..RGB..BLUE
 109   |
 110   {
 111     IO..•page << [Graphics..stroke [shift z][]e]
 112           << [Graphics..stroke e1]
 113           << [Graphics..stroke e2]
 114   }
 115
 116   Traits..@width:5bp & Traits..@stroking:Traits..RGB..RED
 117   |
 118   {
 119     IO..•page << [Graphics..spot pr] << [Graphics..spot z] << [Graphics..spot e1.end.p] << [Graphics..spot e2.end.p]
 120   }
 121
 122   hStyle: Traits..@width:0.5bp & Traits..@stroking:[Traits..gray 0.2]
 123   angleHead: [Graphics..ShapesArrow width:2bp ...]
 124
 125   hStyle
 126   |
 127   {
 128     r0: 1cm
 129     r1: 2.5cm
 130     r2: 3.5cm
 131     IO..•page << [Graphics..stroke [shift z][]( e1.begin.T*r0--e1.begin.T*~r1 )]
 132     IO..•page << [Graphics..stroke [shift z][]( e2.begin.T*r0--e2.begin.T*~r1 )]
 133     {
 134       rAngle: 0.8*r1
 135       arc: [shift z] [] [Geometry..ccw_arc (0m,0m) [rotate ~(5mm/rAngle)][]e2.begin.T*~r1 e2.begin.T*~r1 rAngle]
 136       IO..•page << [Graphics..stroke [shift z] [] [Geometry..ccw_arc (0m,0m) e2.begin.T*~r1 e1.begin.T*~r1 rAngle]]
 137             << [Graphics..stroke [shift z] [] [Geometry..cw_arc (0m,0m) [rotate (5mm/rAngle)][]e1.begin.T*~r1 e1.begin.T*~r1 rAngle]
 138                  head:angleHead]
 139             << [Graphics..stroke arc head:angleHead]
 140             << [putlabelRight [Graphics..TeX `$\approx 2\, \alpha$´] arc.begin.p ~1]
 141     }
 142     {
 143       arc1: [shift z] [] [Geometry..cw_arc (0m,0m) e1.begin.T*~r1 p.begin.T*~r1 0.5*(r1+r2)]
 144       arc2: [shift z] [] [Geometry..ccw_arc (0m,0m) e2.begin.T*~r1 p.begin.T*~r1 0.5*(r1+r2)]
 145       IO..•page << [Graphics..stroke z--(+~r2*p.begin.T)]
 146             << [Graphics..stroke [[shift z]*[rotate 0.5*frontAngle] ~(r1+1bp)*p.begin.T--(+(~(r2-r1)*p.begin.T))]]
 147             << [Graphics..stroke [[shift z]*[rotate ~0.5*frontAngle] ~(r1+1bp)*p.begin.T--(+(~(r2-r1)*p.begin.T))]]
 148             << [Graphics..stroke arc1 head:angleHead tail:angleHead]
 149             << [Graphics..stroke arc2 head:angleHead tail:angleHead]
 150             << [putlabelRight [Graphics..TeX `$\alpha$´] [Layout..mspoint arc1 0.5] ~1]
 151             << [putlabelRight [Graphics..TeX `$\alpha$´] [Layout..mspoint arc2 0.5] ~1]
 152     }
 153     {
 154       p: e1.end.p--pr
 155       IO..•page << [Graphics..stroke p]
 156             << [putlabelRight [Graphics..TeX `$r$´] [Layout..mspoint p 0.5] 0]
 157     }
 158     {
 159       p: pr--e2.end.p
 160       IO..•page << [Graphics..stroke p]
 161             << [putlabelRight [Graphics..TeX `$r$´] [Layout..mspoint p 0.5] 0]
 162     }
 163     {
 164       pw: pr + [Numeric..Math..cos 0.5*rearAngle]*r*sl.T
 165       p1: pw--e1.end.p
 166       p2: pw--e2.end.p
 167       IO..•page << [Graphics..stroke p1 head:angleHead tail:angleHead]
 168             << [putlabelLeft [Graphics..TeX `$w$´] [Layout..mspoint p1 0.5] 1]
 169             << [Graphics..stroke p2 head:angleHead tail:angleHead]
 170             << [putlabelLeft [Graphics..TeX `$w$´] [Layout..mspoint p2 0.5] ~1]
 171     }
 172     {
 173       hLine: pr--(+(1.2*r*sl.T))
 174       arc1: [Geometry..ccw_arc pr hLine.end.p e1.end.p 0.9*r]
 175       arc2: [Geometry..cw_arc pr hLine.end.p e2.end.p 0.9*r]
 176       IO..•page << [Graphics..stroke hLine]
 177             << [Graphics..stroke arc1 head:angleHead tail:angleHead]
 178             << [putlabelLeft [Graphics..TeX `$\beta$´] [Layout..mspoint arc1 0.5] 1]
 179             << [Graphics..stroke arc2 head:angleHead tail:angleHead]
 180             << [putlabelLeft [Graphics..TeX `$\beta$´] [Layout..mspoint arc2 0.5] ~1]
 181     }
 182
 183     {
 184       offset: 5bp
 185       arc0: p.begin--[p l]
 186       arc: [Geometry..sidepath2 [Geometry..upsample_bends 20° arc0] offset]
 187       IO..•page << [Graphics..stroke arc head:angleHead tail:angleHead]
 188             << [Graphics..stroke arc0.begin.p--(+arc0.begin.N*1.5*offset)]
 189             << [Graphics..stroke arc0.end.p--(+arc0.end.rN*~2*offset)]
 190             << [putlabelBelow [Graphics..TeX `$l$´] [Layout..mspoint arc 0.8] 0]
 191     }
 192     {
 193       offset: ~5bp
 194       arc0: [shift z][]e
 195       arc: [Geometry..sidepath2 [Geometry..upsample_bends 20° arc0] offset]
 196       IO..•page << [Graphics..stroke arc head:angleHead tail:angleHead]
 197             << [Graphics..stroke arc0.begin.p--(+arc0.begin.N*1.5*offset)]
 198             << [Graphics..stroke arc0.end.p--(+arc0.end.rN*~2*offset)]
 199             << [putlabelAbove [Graphics..TeX `$h$´] [Layout..mspoint arc 0.7] 0]
 200     }
 201
 202   }
 203
 204 }
 205
 206
 207 Traits..@width:1cm
 208 |
 209 {
 210   pth: (~5cm,~10cm)--(3cm,(+0cm))
 211
 212   /** First we set up variables that mirror the formal parameters of ShapesArrow.
 213    **/
 214   p: [Geometry..reverse pth]
 215   width:3
 216   frontAngle:40°
 217   rearAngle:150°
 218
 219   /** Show the arrowhead.
 220    **/
 221   IO..•page << Traits..@stroking:[Traits..gray 0.7] | [Graphics..stroke pth head:[Graphics..ShapesArrow width:width frontAngle:frontAngle rearAngle:rearAngle ...]]
 222
 223   /** Then we paste the implementation of ShapesArrow...
 224    **/
 225   z: p.begin.p
 226     lMax: 0.99*[Numeric..Math..abs p]
 227     w: 0.5*[if [typeof width]=Data..Type..§Float Traits..@width*width width]
 228     el: [Numeric..Math..min w/[Numeric..Math..sin 0.5*frontAngle] lMax]
 229     l: [Numeric..Math..min w * ( [Numeric..Math..cot 0.5*frontAngle] - [Numeric..Math..cot 0.5*rearAngle] ) lMax]
 230     e: [p 0]--[p el] >> [shift ~z]
 231     sl: [p l]
 232     pr: sl.p
 233     dr: e.end.p
 234     dra: [angle dr]
 235     drl: (|dr|)
 236     r: w / [Numeric..Math..sin 0.5*rearAngle]
 237   d1: sl.p + [[rotate 0.5*rearAngle] (r*sl.T)] - z
 238   d2: sl.p + [[rotate ~0.5*rearAngle] (r*sl.T)] - z
 239
 240   /** The following paths are not bound to variables in the implementation, but we need them here.
 241    **/
 242   e1: [[shift z]*[rotate [angle d1]-dra]*[scale (|d1|)/drl] e]
 243   e2: [[shift z]*[rotate [angle d2]-dra]*[scale (|d2|)/drl] e]
 244
 245   /** ... so that we can annotate the result!
 246    **/
 247
 248   IO..•page << Traits..@width:3bp & Traits..@stroking:[Traits..gray 0.8] | [Graphics..stroke pth]
 249
 250   Traits..@width:1.5bp & Traits..@stroking:Traits..RGB..BLUE
 251   |
 252   {
 253     IO..•page << [Graphics..stroke [shift z][]e]
 254           << [Graphics..stroke e1]
 255           << [Graphics..stroke e2]
 256   }
 257
 258   Traits..@width:5bp & Traits..@stroking:Traits..RGB..RED
 259   |
 260   {
 261     IO..•page << [Graphics..spot pr] << [Graphics..spot z] << [Graphics..spot e1.end.p] << [Graphics..spot e2.end.p]
 262   }
 263
 264   hStyle: Traits..@width:0.5bp & Traits..@stroking:[Traits..gray 0.2]
 265   angleHead: [Graphics..ShapesArrow width:2bp ...]
 266
 267   hStyle
 268   |
 269   {
 270     {
 271       rLbl: 2cm
 272       arc1: [Geometry..ccw_arc z pr e1.end.p rLbl]
 273       arc2: [Geometry..cw_arc z pr e2.end.p rLbl]
 274       IO..•page << [Graphics..stroke arc1 head:angleHead tail:angleHead]
 275             << [putlabelLeft [Graphics..TeX `$\alpha$´] [Layout..mspoint arc1 0.5] 0]
 276             << [Graphics..stroke arc2 head:angleHead tail:angleHead]
 277             << [putlabelLeft [Graphics..TeX `$\alpha$´] [Layout..mspoint arc2 0.5] ~0.5]
 278     }
 279     {
 280       p: e1.end.p--pr
 281       IO..•page << [Graphics..stroke p]
 282             << [putlabelRight [Graphics..TeX `$r$´] [Layout..mspoint p 0.5] 0]
 283     }
 284     {
 285       p: pr--e2.end.p
 286       IO..•page << [Graphics..stroke p]
 287             << [putlabelRight [Graphics..TeX `$r$´] [Layout..mspoint p 0.5] 0]
 288     }
 289     {
 290       pw: pr + [Numeric..Math..cos 0.5*rearAngle]*r*sl.T
 291       p1: pw--e1.end.p
 292       p2: pw--e2.end.p
 293       IO..•page << [Graphics..stroke p1 head:angleHead tail:angleHead]
 294             << [putlabelLeft [Graphics..TeX `$w$´] [Layout..mspoint p1 0.5] 1]
 295             << [Graphics..stroke p2 head:angleHead tail:angleHead]
 296             << [putlabelLeft [Graphics..TeX `$w$´] [Layout..mspoint p2 0.5] ~1]
 297     }
 298     {
 299       hLine: pr--(+(1.2*r*sl.T))
 300       arc1: [Geometry..ccw_arc pr hLine.end.p e1.end.p 0.9*r]
 301       arc2: [Geometry..cw_arc pr hLine.end.p e2.end.p 0.9*r]
 302       IO..•page << [Graphics..stroke hLine]
 303             << [Graphics..stroke arc1 head:angleHead tail:angleHead]
 304             << [putlabelLeft [Graphics..TeX `$\beta$´] [Layout..mspoint arc1 0.5] 1]
 305             << [Graphics..stroke arc2 head:angleHead tail:angleHead]
 306             << [putlabelLeft [Graphics..TeX `$\beta$´] [Layout..mspoint arc2 0.5] ~1]
 307     }
 308
 309     {
 310       offset: 5bp
 311       arc0: p.begin--[p l]
 312       arc: [Geometry..sidepath [Geometry..upsample_bends 20° arc0] offset]
 313       IO..•page << [Graphics..stroke arc head:angleHead tail:angleHead]
 314             << [Graphics..stroke arc0.begin.p--(+arc0.begin.N*1.5*offset)]
 315             << [Graphics..stroke arc0.end.p--(+arc0.end.rN*~2*offset)]
 316             << [putlabelBelow [Graphics..TeX `$l$´] [Layout..mspoint arc 0.8] 0]
 317     }
 318     {
 319       offset: ~5bp
 320       arc0: [shift z][]e
 321       arc: [Geometry..sidepath [Geometry..upsample_bends 20° arc0] offset]
 322       IO..•page << [Graphics..stroke arc head:angleHead tail:angleHead]
 323             << [Graphics..stroke arc0.begin.p--(+arc0.begin.N*1.5*offset)]
 324             << [Graphics..stroke arc0.end.p--(+arc0.end.rN*~2*offset)]
 325             << [putlabelAbove [Graphics..TeX `$h$´] [Layout..mspoint arc 0.7] 0]
 326             << [putlabelBelow [Graphics..TeX `$h$´] [Layout..mspoint e1 0.7] 0]
 327             << [putlabelAbove [Graphics..TeX `$h$´] [Layout..mspoint e2 0.7] 0]
 328     }
 329
 330   }
 331
 332 }