指定节点固定相对位置绘制约束图，求适用绘图软件推荐

我想用绘图引擎（目前觉得neato效果最好）绘制图形，但需要让引擎遵守节点间的部分相对位置约束。比如图形里有长度为5的环，我想指定这个环按特定尺寸绘制成五角星，引擎要输出满足该约束的图形。有没有能实现这个需求的软件？

编辑补充示例 #

输入的Graphviz代码 #

"(1, 2, 3, 4)" [shape=circle];
"(1, 2, 4, 3)" [shape=circle];
"(1, 3, 2, 4)" [shape=circle];
"(1, 3, 4, 2)" [shape=circle];
"(1, 4, 2, 3)" [shape=circle];
"(1, 4, 3, 2)" [shape=circle];
"(2, 1, 3, 4)" [shape=circle];
"(2, 1, 4, 3)" [shape=circle];
"(2, 3, 1, 4)" [shape=circle];
"(2, 3, 4, 1)" [shape=circle];
"(2, 4, 1, 3)" [shape=circle];
"(2, 4, 3, 1)" [shape=circle];
"(3, 1, 2, 4)" [shape=circle];
"(3, 1, 4, 2)" [shape=circle];
"(3, 2, 1, 4)" [shape=circle];
"(3, 2, 4, 1)" [shape=circle];
"(3, 4, 1, 2)" [shape=circle];
"(3, 4, 2, 1)" [shape=circle];
"(4, 1, 2, 3)" [shape=circle];
"(4, 1, 3, 2)" [shape=circle];
"(4, 2, 1, 3)" [shape=circle];
"(4, 2, 3, 1)" [shape=circle];
"(4, 3, 1, 2)" [shape=circle];
"(4, 3, 2, 1)" [shape=circle];
"(1, 2, 3, 4)" -- "(2, 1, 3, 4)"  [color=red];
"(1, 2, 3, 4)" -- "(2, 3, 4, 1)"  [color=blue];
"(1, 2, 3, 4)" -- "(4, 1, 2, 3)"  [color=blue];
"(1, 2, 4, 3)" -- "(2, 1, 4, 3)"  [color=red];
"(1, 2, 4, 3)" -- "(2, 4, 3, 1)"  [color=blue];
"(1, 2, 4, 3)" -- "(3, 1, 2, 4)"  [color=blue];
"(1, 3, 2, 4)" -- "(3, 1, 2, 4)"  [color=red];
"(1, 3, 2, 4)" -- "(3, 2, 4, 1)"  [color=blue];
"(1, 3, 2, 4)" -- "(4, 1, 3, 2)"  [color=blue];
"(1, 3, 4, 2)" -- "(3, 1, 4, 2)"  [color=red];
"(1, 3, 4, 2)" -- "(2, 1, 3, 4)"  [color=blue];
"(1, 3, 4, 2)" -- "(3, 4, 2, 1)"  [color=blue];
"(1, 4, 2, 3)" -- "(4, 1, 2, 3)"  [color=red];
"(1, 4, 2, 3)" -- "(3, 1, 4, 2)"  [color=blue];
"(1, 4, 2, 3)" -- "(4, 2, 3, 1)"  [color=blue];
"(1, 4, 3, 2)" -- "(4, 1, 3, 2)"  [color=red];
"(1, 4, 3, 2)" -- "(2, 1, 4, 3)"  [color=blue];
"(1, 4, 3, 2)" -- "(4, 3, 2, 1)"  [color=blue];
"(2, 1, 3, 4)" -- "(4, 2, 1, 3)"  [color=blue];
"(2, 1, 4, 3)" -- "(3, 2, 1, 4)"  [color=blue];
"(2, 3, 1, 4)" -- "(3, 2, 1, 4)"  [color=red];
"(2, 3, 1, 4)" -- "(3, 1, 4, 2)"  [color=blue];
"(2, 3, 1, 4)" -- "(4, 2, 3, 1)"  [color=blue];
"(2, 3, 4, 1)" -- "(3, 2, 4, 1)"  [color=red];
"(2, 3, 4, 1)" -- "(3, 4, 1, 2)"  [color=blue];
"(2, 4, 1, 3)" -- "(4, 2, 1, 3)"  [color=red];
"(2, 4, 1, 3)" -- "(3, 2, 4, 1)"  [color=blue];
"(2, 4, 1, 3)" -- "(4, 1, 3, 2)"  [color=blue];
"(2, 4, 3, 1)" -- "(4, 2, 3, 1)"  [color=red];
"(2, 4, 3, 1)" -- "(4, 3, 1, 2)"  [color=blue];
"(3, 1, 2, 4)" -- "(4, 3, 1, 2)"  [color=blue];
"(3, 2, 1, 4)" -- "(4, 3, 2, 1)"  [color=blue];
"(3, 4, 1, 2)" -- "(4, 3, 1, 2)"  [color=red];
"(3, 4, 1, 2)" -- "(4, 1, 2, 3)"  [color=blue];
"(3, 4, 2, 1)" -- "(4, 3, 2, 1)"  [color=red];
"(3, 4, 2, 1)" -- "(4, 2, 1, 3)"  [color=blue];
}

约束要求 #

下图中的正方形在绘制的图形中也需保持为正方形

1. 基于Graphviz（含neato）的实现 #

你可以直接在Graphviz代码中手动指定节点坐标，强制约束相对位置，neato会尊重这些固定坐标，仅自动调整未指定的部分：

• 给需要约束的节点添加pos="x,y!"属性，感叹号表示强制固定位置，比如正方形的四个节点可设为pos="0,0!"、pos="0,1!"、pos="1,1!"、pos="1,0!"
• 对于五角星这类规则图形，可提前计算好每个节点的极坐标，转换成笛卡尔坐标后赋值给pos属性
• 示例修改：给代码中对应正方形的四个节点加上固定坐标，neato渲染时就会保持正方形结构

2. 可视化交互工具 #

• yEd Graph Editor：支持导入Graphviz代码，手动拖动节点调整到符合约束的位置（比如拖出正方形、五角星），再自动优化其他节点的布局，完全满足部分位置约束需求
• OmniGraffle（仅Mac）：支持图形精确对齐和约束设置，能手动固定特定节点组的相对位置，再补充绘制其他关联元素
• Draw.io（Diagrams.net）：可导入Graphviz文件，通过对齐工具快速设置节点的规则排列（比如正方形、五角星），固定后再自动布局剩余节点

3. 专业约束绘图工具 #

• Graphviz的fdp引擎：相比neato，fdp对节点位置约束的支持更灵活，配合constraint=true属性可强化部分节点的布局规则
• TikZ（LaTeX）：若熟悉LaTeX，可用TikZ的图形绘制功能，通过精确坐标和约束命令，完全自定义任意节点的相对位置，生成符合要求的专业图形

内容的提问来源于stack exchange，提问作者squirrels