TikZで碁盤を描こう

$\TikZ$は$\LaTeX$で図を描くためのパッケージです。Mathlogでは$\TikZ$を使うことができないので、ご注意ください。

$\TikZ$の使い方

$\TikZ$を使うためには、プリアンブルで\usepackage{tikz}と宣言する必要があります。さらに$\TikZ$にはいくつかの拡張機能がありますが、ここでは割愛します。

$\TikZ$のコマンドは

\tikz コマンド;

というように使います。例えば

\tikz \draw(0,0)--(1,0);

とすると直線が書けます。ここで、最後のセミコロンは必ず必要なものになります。忘れないようにしましょう。

複雑な（複数行の）コマンドを使うときは

      \ begin{tikzpicture}
    コマンド;
    コマンド;
\ end{tikzpicture}
    

とします。

$\TikZ$には描画のための様々なコマンドが実装されていますが、今回は以下の四つを使います。

• \draw 線を描く。\draw(始点)--(終点);で直線を描ける。\draw(中心)circle(半径);で円を描ける。
• \fill 図形の内側を塗りつぶす。
• \filldraw 図形の境界と内側の色を別に指定する。
• \node 点にラベルを付ける。\node(点の名前)at(座標){ラベル};で指定した座標に名前を付け、ラベルを表示する。

オプションを指定したいときは\draw[オプション](始点)--(終点);のようにコマンドの直後に置きます。

\drawなどの途中でラベルを付けたいときは、\と;の間にnodeを記述します。

使用例

碁盤を描く

まずは九路盤を描いてみましょう。碁盤は基本的に直線で構成されているので、描くのはそんなに難しくありません。

      \ begin{tikzpicture}
    \draw(1,1)--(1,9);
    \draw(2,1)--(2,9);
    \draw(3,1)--(3,9);
    \draw(4,1)--(4,9);
    \draw(5,1)--(5,9);
    \draw(6,1)--(6,9);
    \draw(7,1)--(7,9);
    \draw(8,1)--(8,9);
    \draw(9,1)--(9,9);
    \draw(1,1)--(9,1);
    \draw(1,2)--(9,2);
    \draw(1,3)--(9,3);
    \draw(1,4)--(9,4);
    \draw(1,5)--(9,5);
    \draw(1,6)--(9,6);
    \draw(1,7)--(9,7);
    \draw(1,8)--(9,8);
    \draw(1,9)--(9,9);
    \fill(5,5)circle(3pt);
\ end{tikzpicture}
    

縦横9本ずつの直線を引けば碁盤ができます。九路盤には星があるので\fill(5,5)circle(3pt);と書きます。毎回これを書くのは面倒なので\newcommand{\goban}{\draw(1,1)--(1,9);……}とし、

      \ begin{tikzpicture}
    \goban
\ end{tikzpicture}
    

と書くようにすれば簡単でしょう。

十三路盤や十九路盤も同じように作れます。ここで\goban{盤の大きさ}と碁盤の大きさを指定すればその大きさの盤が表示されるようなコマンドを作ってみましょう。

実は$\TeX$には一般的なプログラム言語におけるifのようなものが実装されています。ここではそのうち\ifnumを使います。これは\ifnum 条件 処理A\else 処理B\fiと書くと、条件が真のとき処理Aを、そうでないとき処理Bを行います。ただし、条件は何でもいいわけではなく\ifnum 3<1のように二つの整数を比べるものである必要があります。これを使うと、以下のようなコマンドが作れます。

      \newcommand{\goban}[1]{
    \ifnum #1=1
        \fill(0,0)circ(3pt);
    \fi
    \ifnum #1=2
        \draw(1,1)--(1,2);
        \draw(2,1)--(2,2);
        \draw(1,1)--(2,1);
        \draw(2,1)--(2,2);
    \fi
    \ifnum #1=3
        \draw(1,1)--(1,3);
        \draw(2,1)--(2,3);
        \draw(3,1)--(3,3);
        \draw(1,1)--(3,1);
        \draw(1,2)--(3,2);
        \draw(1,3)--(3,3);
    \fi
}
    

例えば

      \ begin{tikzpicture}
    \goban{3}
\ end{tikzpicture}
    

と書けば三路盤が表示されます。

ここでは一路盤から三路盤が作れるようにしましたが、同じように作っていけばもっと大きい盤にも対応できるようになります。

碁石を描く

碁盤ができただけでは囲碁の図を描くことはできません。碁石を描くコマンドも用意しましょう。

      \newcommand{\siro}[1]{\filldraw[fill=white,draw=black](#1)circle(13pt);}
\newcommand{\kuro}[1]{\fill(#1)circle(13pt);}
    

とすれば指定した座標に石が置けます。例えば、

      \ begin{tikzpicture}
    \goban{6}
    \kuro{2,2}
\ end{tikzpicture}
    

と書けば

と表示されます。気を付けるべき点として、普通は左上を1の一としますが、このコマンドを使うときは左下を$(1,1)$として考える必要があります。

これでも最低限の機能はありますが、碁石に番号を振ったり、交点に文字を書いたりしたいことがよくあるので、そういうことができるようにしましょう。

      \newcommand{\siro}[2][]{\filldraw[fill=white,draw=black](#2)circle(13pt)node{\Large{#1}};}
\newcommand{\kuro}[2][]{\fill(#2)circle(13pt)node[white]{\Large{#1}};}
\newcommand{\mozi}[2][]{\node[fill=white]at(#2){\Large{#1}};}
    

こうすることで、

      \ begin{tikzpicture}
    \goban{6}
    \kuro[1]{2,2}
\ end{tikzpicture}
    

と書けば

と表示されるようになります

以上で$\TikZ$を使って碁盤を描くことができました。これで作った図は グラフによる碁の表現 や グラフ碁の死活 で使っていますのでよければご覧ください。

付録

十九路盤まで対応できるようにしたものを載せておきます。

      \newcommand{\goban}[1]{
    \ifnum #1=1
        \fill(0,0)circ(3pt);
    \fi
    \ifnum #1=2
        \draw(1,1)--(1,2);\draw(2,1)--(2,2);\draw(1,1)--(2,1);\draw(2,1)--(2,2);
    \fi
    \ifnum #1=3
        \draw(1,1)--(1,3);\draw(2,1)--(2,3);\draw(3,1)--(3,3);\draw(1,1)--(3,1);\draw(1,2)--(3,2);\draw(1,3)--(3,3);
    \fi
    \ifnum #1=4
        \draw(1,1)--(1,4);\draw(2,1)--(2,4);\draw(3,1)--(3,4);\draw(4,1)--(4,4);\draw(1,1)--(4,1);\draw(1,2)--(4,2);\draw(1,3)--(4,3);\draw(1,4)--(4,4);
    \fi
    \ifnum #1=5
        \draw(1,1)--(1,5);\draw(2,1)--(2,5);\draw(3,1)--(3,5);\draw(4,1)--(4,5);\draw(5,1)--(5,5);\draw(1,1)--(5,1);\draw(1,2)--(5,2);\draw(1,3)--(5,3);\draw(1,4)--(5,4);\draw(1,5)--(5,5);
    \fi
    \ifnum #1=6
        \draw(1,1)--(1,6);\draw(2,1)--(2,6);\draw(3,1)--(3,6);\draw(4,1)--(4,6);\draw(5,1)--(5,6);\draw(6,1)--(6,6);\draw(1,1)--(6,1);\draw(1,2)--(6,2);\draw(1,3)--(6,3);\draw(1,4)--(6,4);\draw(1,5)--(6,5);\draw(1,6)--(6,6);
    \fi
    \ifnum #1=7
        \draw(1,1)--(1,7);\draw(2,1)--(2,7);\draw(3,1)--(3,7);\draw(4,1)--(4,7);\draw(5,1)--(5,7);\draw(6,1)--(6,7);\draw(7,1)--(7,7);\draw(1,1)--(7,1);\draw(1,2)--(7,2);\draw(1,3)--(7,3);\draw(1,4)--(7,4);\draw(1,5)--(7,5);\draw(1,6)--(7,6);\draw(1,7)--(7,7);\fill(4,4)circle(3pt);
    \fi
    \ifnum #1=8
        \draw(1,1)--(1,8);\draw(2,1)--(2,8);\draw(3,1)--(3,8);\draw(4,1)--(4,8);\draw(5,1)--(5,8);\draw(6,1)--(6,8);\draw(7,1)--(7,8);\draw(8,1)--(8,8);\draw(1,1)--(8,1);\draw(1,2)--(8,2);\draw(1,3)--(8,3);\draw(1,4)--(8,4);\draw(1,5)--(8,5);\draw(1,6)--(8,6);\draw(1,7)--(8,7);\draw(1,8)--(8,8);
    \fi
    \ifnum #1=9
        \draw(1,1)--(1,9);\draw(2,1)--(2,9);\draw(3,1)--(3,9);\draw(4,1)--(4,9);\draw(5,1)--(5,9);\draw(6,1)--(6,9);\draw(7,1)--(7,9);\draw(8,1)--(8,9);\draw(9,1)--(9,9);\draw(1,1)--(9,1);\draw(1,2)--(9,2);\draw(1,3)--(9,3);\draw(1,4)--(9,4);\draw(1,5)--(9,5);\draw(1,6)--(9,6);\draw(1,7)--(9,7);\draw(1,8)--(9,8);\draw(1,9)--(9,9);\fill(5,5)circle(3pt);
    \fi
    \ifnum #1=10
        \draw(1,1)--(1,10);\draw(2,1)--(2,10);\draw(3,1)--(3,10);\draw(4,1)--(4,10);\draw(5,1)--(5,10);\draw(6,1)--(6,10);\draw(7,1)--(7,10);\draw(8,1)--(8,10);\draw(9,1)--(9,10);\draw(10,1)--(10,10);\draw(1,1)--(10,1);\draw(1,2)--(10,2);\draw(1,3)--(10,3);\draw(1,4)--(10,4);\draw(1,5)--(10,5);\draw(1,6)--(10,6);\draw(1,7)--(10,7);\draw(1,8)--(10,8);\draw(1,9)--(10,9);\draw(1,10)--(10,10);\fill(3,3)circle(3pt);\fill(3,8)circle(3pt);\fill(8,3)circle(3pt);\fill(8,8)circle(3pt);
    \fi
    \ifnum #1=11
        \draw(1,1)--(1,11);\draw(2,1)--(2,11);\draw(3,1)--(3,11);\draw(4,1)--(4,11);\draw(5,1)--(5,11);\draw(6,1)--(6,11);\draw(7,1)--(7,11);\draw(8,1)--(8,11);\draw(9,1)--(9,11);\draw(10,1)--(10,11);\draw(11,1)--(11,11);\draw(1,1)--(11,1);\draw(1,2)--(11,2);\draw(1,3)--(11,3);\draw(1,4)--(11,4);\draw(1,5)--(11,5);\draw(1,6)--(11,6);\draw(1,7)--(11,7);\draw(1,8)--(11,8);\draw(1,9)--(11,9);\draw(1,10)--(11,10);\draw(1,11)--(11,11);\fill(4,4)circle(3pt);\fill(4,8)circle(3pt);\fill(8,4)circle(3pt);\fill(8,8)circle(3pt);
    \fi
    \ifnum #1=12
        \draw(1,1)--(1,12);\draw(2,1)--(2,12);\draw(3,1)--(3,12);\draw(4,1)--(4,12);\draw(5,1)--(5,12);\draw(6,1)--(6,12);\draw(7,1)--(7,12);\draw(8,1)--(8,12);\draw(9,1)--(9,12);\draw(10,1)--(10,12);\draw(11,1)--(11,12);\draw(12,1)--(12,12);\draw(1,1)--(12,1);\draw(1,2)--(12,2);\draw(1,3)--(12,3);\draw(1,4)--(12,4);\draw(1,5)--(12,5);\draw(1,6)--(12,6);\draw(1,7)--(12,7);\draw(1,8)--(12,8);\draw(1,9)--(12,9);\draw(1,10)--(12,10);\draw(1,11)--(12,11);\draw(1,12)--(12,12);\fill(4,4)circle(3pt);\fill(4,9)circle(3pt);\fill(9,4)circle(3pt);\fill(9,9)circle(3pt);
    \fi
    \ifnum #1=13
        \draw(1,1)--(1,13);\draw(2,1)--(2,13);\draw(3,1)--(3,13);\draw(4,1)--(4,13);\draw(5,1)--(5,13);\draw(6,1)--(6,13);\draw(7,1)--(7,13);\draw(8,1)--(8,13);\draw(9,1)--(9,13);\draw(10,1)--(10,13);\draw(11,1)--(11,13);\draw(12,1)--(12,13);\draw(13,1)--(13,13);\draw(1,1)--(13,1);\draw(1,2)--(13,2);\draw(1,3)--(13,3);\draw(1,4)--(13,4);\draw(1,5)--(13,5);\draw(1,6)--(13,6);\draw(1,7)--(13,7);\draw(1,8)--(13,8);\draw(1,9)--(13,9);\draw(1,10)--(13,10);\draw(1,11)--(13,11);\draw(1,12)--(13,12);\draw(1,13)--(13,13);\fill(4,4)circle(3pt);\fill(4,10)circle(3pt);\fill(10,4)circle(3pt);\fill(10,10)circle(3pt);
    \fi
    \ifnum #1=14
        \draw(1,1)--(1,14);\draw(2,1)--(2,14);\draw(3,1)--(3,14);\draw(4,1)--(4,14);\draw(5,1)--(5,14);\draw(6,1)--(6,14);\draw(7,1)--(7,14);\draw(8,1)--(8,14);\draw(9,1)--(9,14);\draw(10,1)--(10,14);\draw(11,1)--(11,14);\draw(12,1)--(12,14);\draw(13,1)--(13,14);\draw(14,1)--(14,14);\draw(1,1)--(14,1);\draw(1,2)--(14,2);\draw(1,3)--(14,3);\draw(1,4)--(14,4);\draw(1,5)--(14,5);\draw(1,6)--(14,6);\draw(1,7)--(14,7);\draw(1,8)--(14,8);\draw(1,9)--(14,9);\draw(1,10)--(14,10);\draw(1,11)--(14,11);\draw(1,12)--(14,12);\draw(1,13)--(14,13);\draw(1,14)--(14,14);\fill(4,4)circle(3pt);\fill(4,11)circle(3pt);\fill(11,4)circle(3pt);\fill(11,11)circle(3pt);
    \fi
    \ifnum #1=15
        \draw(1,1)--(1,15);\draw(2,1)--(2,15);\draw(3,1)--(3,15);\draw(4,1)--(4,15);\draw(5,1)--(5,15);\draw(6,1)--(6,15);\draw(7,1)--(7,15);\draw(8,1)--(8,15);\draw(9,1)--(9,15);\draw(10,1)--(10,15);\draw(11,1)--(11,15);\draw(12,1)--(12,15);\draw(13,1)--(13,15);\draw(14,1)--(14,15);\draw(15,1)--(15,15);\draw(1,1)--(15,1);\draw(1,2)--(15,2);\draw(1,3)--(15,3);\draw(1,4)--(15,4);\draw(1,5)--(15,5);\draw(1,6)--(15,6);\draw(1,7)--(15,7);\draw(1,8)--(15,8);\draw(1,9)--(15,9);\draw(1,10)--(15,10);\draw(1,11)--(15,11);\draw(1,12)--(15,12);\draw(1,13)--(15,13);\draw(1,14)--(15,14);\draw(1,15)--(15,15);\fill(4,4)circle(3pt);\fill(4,12)circle(3pt);\fill(12,4)circle(3pt);\fill(12,12)circle(3pt);
    \fi
    \ifnum #1=16
        \draw(1,1)--(1,16);\draw(2,1)--(2,16);\draw(3,1)--(3,16);\draw(4,1)--(4,16);\draw(5,1)--(5,16);\draw(6,1)--(6,16);\draw(7,1)--(7,16);\draw(8,1)--(8,16);\draw(9,1)--(9,16);\draw(10,1)--(10,16);\draw(11,1)--(11,16);\draw(12,1)--(12,16);\draw(13,1)--(13,16);\draw(14,1)--(14,16);\draw(15,1)--(15,16);\draw(16,1)--(16,16);\draw(1,1)--(16,1);\draw(1,2)--(16,2);\draw(1,3)--(16,3);\draw(1,4)--(16,4);\draw(1,5)--(16,5);\draw(1,6)--(16,6);\draw(1,7)--(16,7);\draw(1,8)--(16,8);\draw(1,9)--(16,9);\draw(1,10)--(16,10);\draw(1,11)--(16,11);\draw(1,12)--(16,12);\draw(1,13)--(16,13);\draw(1,14)--(16,14);\draw(1,15)--(16,15);\draw(1,16)--(16,16);\fill(4,4)circle(3pt);\fill(4,13)circle(3pt);\fill(13,4)circle(3pt);\fill(13,13)circle(3pt);
    \fi
    \ifnum #1=17
        \draw(1,1)--(1,17);\draw(2,1)--(2,17);\draw(3,1)--(3,17);\draw(4,1)--(4,17);\draw(5,1)--(5,17);\draw(6,1)--(6,17);\draw(7,1)--(7,17);\draw(8,1)--(8,17);\draw(9,1)--(9,17);\draw(10,1)--(10,17);\draw(11,1)--(11,17);\draw(12,1)--(12,17);\draw(13,1)--(13,17);\draw(14,1)--(14,17);\draw(15,1)--(15,17);\draw(16,1)--(16,17);\draw(17,1)--(17,17);\draw(1,1)--(17,1);\draw(1,2)--(17,2);\draw(1,3)--(17,3);\draw(1,4)--(17,4);\draw(1,5)--(17,5);\draw(1,6)--(17,6);\draw(1,7)--(17,7);\draw(1,8)--(17,8);\draw(1,9)--(17,9);\draw(1,10)--(17,10);\draw(1,11)--(17,11);\draw(1,12)--(17,12);\draw(1,13)--(17,13);\draw(1,14)--(17,14);\draw(1,15)--(17,15);\draw(1,16)--(17,16);\draw(1,17)--(17,17);\fill(4,4)circle(3pt);\fill(4,14)circle(3pt);\fill(14,4)circle(3pt);\fill(14,14)circle(3pt);
    \fi
    \ifnum #1=18
        \draw(1,1)--(1,18);\draw(2,1)--(2,18);\draw(3,1)--(3,18);\draw(4,1)--(4,18);\draw(5,1)--(5,18);\draw(6,1)--(6,18);\draw(7,1)--(7,18);\draw(8,1)--(8,18);\draw(9,1)--(9,18);\draw(10,1)--(10,18);\draw(11,1)--(11,18);\draw(12,1)--(12,18);\draw(13,1)--(13,18);\draw(14,1)--(14,18);\draw(15,1)--(15,18);\draw(16,1)--(16,18);\draw(17,1)--(17,18);\draw(18,1)--(18,18);\draw(1,1)--(18,1);\draw(1,2)--(18,2);\draw(1,3)--(18,3);\draw(1,4)--(18,4);\draw(1,5)--(18,5);\draw(1,6)--(18,6);\draw(1,7)--(18,7);\draw(1,8)--(18,8);\draw(1,9)--(18,9);\draw(1,10)--(18,10);\draw(1,11)--(18,11);\draw(1,12)--(18,12);\draw(1,13)--(18,13);\draw(1,14)--(18,14);\draw(1,15)--(18,15);\draw(1,16)--(18,16);\draw(1,17)--(18,17);\draw(1,18)--(18,18);\fill(4,4)circle(3pt);\fill(4,15)circle(3pt);\fill(15,4)circle(3pt);\fill(15,15)circle(3pt);
    \fi
    \ifnum #1=19
        \draw(1,1)--(1,19);\draw(2,1)--(2,19);\draw(3,1)--(3,19);\draw(4,1)--(4,19);\draw(5,1)--(5,19);\draw(6,1)--(6,19);\draw(7,1)--(7,19);\draw(8,1)--(8,19);\draw(9,1)--(9,19);\draw(10,1)--(10,19);\draw(11,1)--(11,19);\draw(12,1)--(12,19);\draw(13,1)--(13,19);\draw(14,1)--(14,19);\draw(15,1)--(15,19);\draw(16,1)--(16,19);\draw(17,1)--(17,19);\draw(18,1)--(18,19);\draw(19,1)--(19,19);\draw(1,1)--(19,1);\draw(1,2)--(19,2);\draw(1,3)--(19,3);\draw(1,4)--(19,4);\draw(1,5)--(19,5);\draw(1,6)--(19,6);\draw(1,7)--(19,7);\draw(1,8)--(19,8);\draw(1,9)--(19,9);\draw(1,10)--(19,10);\draw(1,11)--(19,11);\draw(1,12)--(19,12);\draw(1,13)--(19,13);\draw(1,14)--(19,14);\draw(1,15)--(19,15);\draw(1,16)--(19,16);\draw(1,17)--(19,17);\draw(1,18)--(19,18);\draw(1,19)--(19,19);\fill(4,4)circle(3pt);\fill(4,16)circle(3pt);\fill(16,4)circle(3pt);\fill(16,16)circle(3pt);\fill(10,4)circle(3pt);\fill(10,10)circle(3pt);\fill(10,16)circle(3pt);\fill(4,10)circle(3pt);\fill(16,10)circle(3pt);
    \fi
}


\newcommand{\siro}[2][]{\filldraw[fill=white,draw=black](#2)circle(13pt)node{\Large{#1}};}
\newcommand{\kuro}[2][]{\fill(#2)circle(13pt)node[white]{\Large{#1}};}
\newcommand{\mozi}[2][]{\node[fill=white]at(#2){\Large{#1}};}