ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE
FAKULTA STAVEBNÍ
OBOR GEODÉZIE A KARTOGRAFIE
KATEDRA MAPOVÁNÍ A KARTOGRAFIE
LATEX – Text, vzorce, grafika
semestrální práce
Aleš Černý
Matěj Černohorský
V Praze dne 7. 4. 2010
Kartografická polygrafie a reprografie
Úvod
V následujícím textu se pokusíme objasnit některá základní pravidla práce s textem,
matematickými vzorci a grafikou v systému LATEX. Zaměříme se zejména na předvedení
základů práce v tomto systému tak, aby mohl kdokoliv vytvořit podle tohoto návodu
jednoducý domkument pomocí systému LATEX.
1
Co vlastně LATEX je?
LATEX je typografický systém, který je určen k sazbě dokumentů všech druhů vysoké
topografické kvality. Je vhodný jak pro dokumenty vědeckého rázu, které obsahují velký
počet vzorců a tabulek (diplomové práce, skripta), tak i pro psaní jednoduchých dopisů
až po složité knihy. Systém LATEX je postaven na typografickém formátovacím programu
TEX, který vytvořil Donald E. Knuth.
1.1
TEX
TEX je počítačový program vytvořený profesorem Donaldem E. Knuthem. Původně byl
určen především pro sazbu vědeckého textu s mnoha matematickými rovnicemi a vzorci,
při zachování vysoké topografické kvality výsledného dokumentu.
1.2
LATEX
LATEX je balík maker, který umožnuje autorům sázet a tisknout jejich díla v nejvyšší
možné typografické kvalitě, přičemž autor používá profesionály předdefinovaných vzhledů
dokumentů. LATEX byl původně napsán v 80. letech 20. století Leslie Lamportem. Nyní je
rozšiřován týmem LATEX3. Slovo LATEX se vyslovuje „lej-tech“ nebo „la-tech“ .
LATEX užívá program TEX jako sázecího stroje. Představme si, že máme prostý text
dokumentu napsaný na počítači a chceme dosáhnout jeho určité topografické úpravy. Tu
nám většinou určuje vydavatel publikace. Máme-li k dispozici program LATEX jednoduše
použijeme předdefinovaného stylu vydavatele a do něj zasadíme dříve sepsaný neupravený
text. Nyní přechází úloha na TEX, kterému pošle LATEX příkaz, ten dokument vysází přesně
podle požadavků.
Na rozdíl od dalších textových editorů jako Microsoft Word, Text 602 apod. Tzv. systémy WYSIWYG) nevytvářejí jednotlivé stránky dokumentů interaktivně přímo v grafickém
rozhraní, kde hned můžeme vidět, jak výsledek vypadá. V LATEXu upravujeme zdrojový
kód textu a výsledek se nám zobrazunje až po přeložení, např. do pdf formátu.
Tak zhruba lze jednoduše popsat spojitost mezi těmito dvěma programy, a také jak
vlastně systém LATEX funguje.
1
1.3
Hlavní výhody a nevýhody oproti WYSIWYG-ovým programům
1.3.1
Výhody
∙ open-source program, který lze volně šířit
∙ velmi dobrá práce s matematickými vzorci
∙ lze využít několik profesionálních předdefinovaných stylů
∙ u vytvořených dokumentů je zaručena typografická čistota a jednotnost stylu na celý
dokument
∙ lze snadno vytvořit složitější struktury, jako poznámky pod čarou, seznamy literatury,
obsahy, odkazy na stránku, čísla kapitol, tabulek, obrázků, rovnic apod.
1.3.2
Nevýhody
∙ poměrně vysoká hardwarová náročnost u rozsáhlejších a složitějších dokumentů
∙ předdefinované styly, které mají složitější strukturu, není úplně jednoduché změnit
dle svých představ.
2
Práce s texty
2.1
Princip práce s textem
LATEX, narozdíl od WYSIWYG-ových pragramů ( Word, Works, T602 apod.), pracuje
s textem především jako se zdrojovým kódem. Zatímco u ostatních programů dokument
tvoříme především z estetického hlediska a výsledek je viditelný přímo na obrazovce,
přičemž je často, na úkor estetiky, potlačena stránka typografická, která nám sama o sobě
určuje čitelnost a hlavně přehlednost dokumentu. Tvoříme-li dokument v prostředí LATEXu,
je kladem důraz především na stránku typografickou, která je předem nadefinována pro
celý dokument. Přitom lze využít již nadefinovaných stylů od profesionálů, kteří dané
problematice nejlépe rozumí. Tím je zaručena vysoká typografická, ale i estetická kvalita
výsledného dokumentu.
2.2
Formátování textu
K formátování textu v prostředí LATEX slouží předem nadefinované příkazy.
2.2.1
Hlavička dokumentu
Prvním krokem při vytváření dokumentu je nastavení správného jazyka, kterým bude
text psán, jeho kódování, také jaké bude použito písmo, jeho velikost a vlastnosti jednotlivých odstavců stránky. Z hlediska přehlednosti textu není příliš vhodné měnit styly
písma, ani jeho velikost, proto je dobré si toto předem rozmyslet, neboť je důležité, aby
byla jasně patrná pozdější struktura dokumentu, a aby při čtení docházelo k co nejmenšímu
namáhání čtenářova oka. Tyto úpravy se definují na začátku dokumentu v jeho hlavičce,
2
kde je nutno uvést, který balík maker bude k základnímu formátování textu použit. Tento
balík si může uživatel vytvořit sám, nebo použít některý z již předdefinovaných stylů.
2.2.2
Struktura dokumentu a formátování textu
Dělení do oddílů
Velmi důležitou součástí dokumetu je rozdělení dokumentu do struktur (oddílů), tzv.
kapitol a podkapitol. Tomu se zaké děje přímo v těle dokumentu, kde se příkazy ∖chapter{název},
∖section{název},∖subsection{název},∖subsubsection{název}, ∖paragraph{název},
∖subparagraph{název}, nebo ∖appendix{název} text dělíme do jednotlivých struktur.
Formátování textu v kapitolách a podkapitolách se určuje v hlavičkách dokumentů. Checemeli nezávisle zvýraznit nějaký text použijeme příkazu ∖textit{}, ∖emph{} pro kurzívu,
∖texttt{} pro strojové písmo nebo ∖textbf{} pro tučně psaný text.
Výčty
Pro tvorbu výčtů v dokumentu existují 3 základní prostředí.
1. Enumerate pro číslované výčty
∙ Itemize pro výčty s odrážkou
Description pro popisné výčty.
příklad
∖begin{enumerate}
∖item
∖end{enumerate}
2.2.3
Znaky a smyboly v textu
Práce se znaky a symboly je v LATEXu velice jednoduchá, dokonce bychom řekli, že je
jednodušší než ve WYSIWYG-ových programech. Každý symbol a znak má přirazen jeden
výraz, jehož vypsáním dosáhneme jejich vysázení. Toto lze nejlépe ukázat na příkladu.
Např. výraz ∖Latex nám vypíše LATEX, obdobně ∖gamma nám vypíše . Takto je analogicky
ke každému znaku či symbolu přirazen jeden výraz, který je většinou s výhodou pojmenovaný v anglickém jazyce a není tudíž tak těžké si tento výraz zapamatovat. Musíme si
dát pozor, některé znaky lze vypsat pouze v matematickém prostředí, které oddělíme od
normálního textu na začátku znakem $ a na konci znakem $.
2.2.4
Pevné mezery po jednoslabičných předložkách
Jedná se o typografické vyhlazení dokumentu tak, aby na koncích řádků nezůstávaly
osamocené předložky, které fakticky samy o sobě nic neznamenají. Tuto korekturu docílíme
tak, že mezi slovo a předložku vložíme symbol ∼ (vlnovka). Můžeme také s výhodou využít
programu vlnovka, který nám tuto korekturu provede automaticky.
3
2.2.5
Automatické texty
Další bezesporu silnou stránkou prostředí LATEX je tvorba automatických textů.
Křížové odkazy
Ke tvorbě křížových odkazů na kapitoly, obrázky, stránky apod. slouží příkaz ∖label{název},
který vhodně umístíme tam, kam víme, že později budeme chtít odkazovat. Na jejich
vyvoření musíme zkompilovat LATEXem dvakrát.
Poznámky pod čarou
K vytvoření poznámky pod čarou slouží příkaz ∖footnote{text poznámky pod čarou}.
Tento příkaz automaticky poznámky vytvoří a není nutné již nutné ji dále upravovat.
Obsah
Obsah se tvoří příkazem ∖tableofcontents. Jeho tvorba probíhá naprosto automaticky. Názvy nadpisů a čísla stran si tento příkaz bere z faktického dělení dokumentu, který
tvoříme tak, jak bylo řečeno v oddíle 2.2.2. Na jeho zpracování je nutné opět zkompilovat
dokument LATEXem dvakrát.
2.2.6
Záhlaví a zápatí
Záhlaví a zápatí se definuje v balících maker, na které se odkazujeme v hlavičce dokumentu a je tudíž pro všechny stránky dokumentu stejné.
2.2.7
Seznam použité literatury
Seznam použité literatury se tvoří v prostředí thebibliography. Struktura příkazu vypadá takto:
∖begin{thebibliography}{nejširší značka}
∖bibitem{název položky} text citace
∖end{thebibliography}
Pokud se chceme odkázat na příslušnou položku ze seznamu použité literatury použijeme
příkazu ∖cite{název položky}, který funguje obdobně jako příkaz ∖ref při odkazování
na kapitoly a obrázky.
3
3.1
LATEX a matematické vzorce
Úvod
Sazba matematických vzorců patří k nejsilnějším stránkám LATEXu. Matematický režim
se nastaví vstupem do jednoho z dále uvedených prostředí. V těchto prostředích nesmí být
žádný prázdný řádek. V matematickém režimu se používají fonty nezávisle na nastaveních
vně matematického prostředí a výjimkou nastavení velikosti - to platí i po vstupu do
matematického režimu.
4
3.2
Definice matematických vzorců
Matematické vzorce jde v TEXu definovat několika způsoby:
Použití
vzorec v textu
vzorec mimo text
bez čísla
TEXovské “prostředí”
Příkaz ( vzorec se píše mezi tečky )
∖begin{math}...∖end{math}
∖(...∖)
$ ... $
∖begin{displaymath}...∖end{displaymath}
∖[...∖]
$$ ... $$
Příklad:
Zápis
$ aˆ {2} + bˆ {2} = cˆ {2} $
3.3
2
LATEX
+ 2 = 2
Objekty matematických vzorců
Do TEXu lze vkládat již předem nadefinované objekty. Najdeme je většinou v nabídce
TEXových editorů. LATEX obsahuje velké množství objektů matematických vzorců, a proto
bychom zde rádi uvedli pouze ty nejpoužívanější. Kompletní seznam objektů, symbolů a znaků
lze nalézt na internetu jednoduchým vyhledáním. Pár příkladů je uvedeno v tabulce níže.
Název
Malá písmena řecké abecedy
Velká písmena řecké abecedy
Exponenety a indexy
Odmocnina
Zlomek
Funkce
Binomické koeficienty
Zápis
∖alpha ∖beta ∖gamma
∖Gamma ∖Delta
xˆ {2} a x _{2}
∖sqrt{2}
∖frac{5}{3}
∖cos, ∖sin, ∖cot
{n ∖choose k }...{x ∖atop y+2 }
Integrál
∖sum_{i=1}ˆ {n} ... ∖int_{0}ˆ {∖ {∖}{2}}
4
4.1
LATEX

Γ∆
2√a 2
2
5
3
cos, sin, cot
(︀)︀

∑︀
=1
LATEXa grafika
Úvod
TEX vyniká v tvorbě tabulek a při sázení obrázků do textu. Díky přesnému nadefinování
polohy se nám nemůže stát nepatřičné posunutí obrázku či tabulky při psaní textu, který
je obtéká.
4.2
Obrázky v TEXu
TEX byl napsán pro sazbu technické literatury, zvláště pak matematické, kde nemá
konkurenci již několik desetiletí. Bohužel se trochu opomnělo na obrázky, což v době, kdy
5

+2
∫︀

2
0
počítače měly jen několik kB operační paměti, stejně bylo velmi obtížně realizovatelné.
Samozdřejmě, že bez vkládání obrázků to nešlo (v matematice se také používají grafy).
Obrázky se ovšem nevkládají přímo do dokumentu, ale pouze se vytváří odkaz na zdrojový
soubor s obrázkem. Po kompilaci je v souboru .dvi stále pouze odkaz na tento soubor.
A zde je vidět trik, kterým TEX obchází zpracování obrázku, nechává vše na programech
zpracovávajících DVI soubory do výstupních formátů. Nejvíce tedy záleží na programech
zpracovávajících DVI do potřebných formátů (dvips pro PostScript nebo dvipdf pro PDF).
4.3
Prostředí figure
Pro vkládání obrázků do dokumentu se používá prostředí figure. Toto prostředí lze
použít kdekoli v dokumentu. LATEX se postará o to, aby byl obrázek vysázen v typograficky
přijatelném místě.
4.4
Pozicování obrázků
LATEX může umístit obrázek podstatně kdekoli. Pokud bude kapitola tvořena příliš
velkým množstvím podkapitol, bude obsahovat množství rovnic, tabulek, definic a jiných
elementů, které narušují spojitý tok textu, může se LATEX rozhodnout, že obrázek vysází
až na samém konci kapitoly. To nemusí být přijatelné řešení, proto prostředí akceptuje
několik parametrů, které toto chování ovlivňují. Tyto parametry se zapisují do hranatých
závorek hned za úvodní značku prostředí. Parametrů může být více a jejich pořadí určuje
prioritu. Např. ∖begin{figure}[htbp]
Parametr
h - here
t - top
b - bottom
p - float page
4.5
Umístění obrázku
v místě výskytu
nahoře na stránce
dole na stránce
vytvoří se samostatná stránka
Balík graphic
Uvnitř prostředí figure může být v podstatě cokoli. Lze tady použít LATEXové příkazy
pro klesání grafických elemntů ( ∖circle, ∖oval,∖line, atd.), ale kreslení obrázků tímto způsobem je velmi pracné, pokud není k dispozici vhodný grafický editor (viz. dále). Mnohem
pohodlnější je vytvořit obrázek ve vhodném formátu a do dokumentu jej vložit pomocí
příkazu includegraphics z balíku graphic.
Tímto způsobem lze vkládat obrázky v různých formátech. Aby byl LATEX schopen
zacházet s různými formáty obrázků, je potřeba použít správný ovladač. Ovladač se zavádí
použitím parametru při vkládání balíku graphics (nebo jeho rozšířené verze graphics).
Ukázka:
6
Obr. 1: Geodet
∖begin{figure}[h]
∖centering
∖includegraphics[width=3cm]{geodet.jpeg}
∖caption{Geodet}
∖end{figure}
4.6
Tabulky
Ukázka syntaxe:
∖begin{table}[umístění]
tělo tabulky ∖caption{jméno tabulky}
∖end{table}
Nepovinný agrument [umístění] určuje kam LATEX zkusí umístit tabulku:
h - Here - na pozici v textu, kde se prostředí nachází.
t - Top - na začátek stránky.
b - Bottom - na konec stránky.
p -Page of floats- na zvláštní stránku, která nebude obsahovat žádný text, a bude “plavat”.
Tab. 1: jméno tabulky
Závěr
Cílem této práce bylo seznámení s LATEXem, zaměřené zejména na tvorbu textové předlohy, matamatických vzorců, tabulek a vkládání obrázků. V každé kapitole jsou uvedeny
příklady zdrojových kódů a jejich překlady.
7
Literatura
[1] Kočer, J., Sýkora, P.: Ne příliš stručný úvod do systému LATEX2
[2] Webové stránky předmětu Kartografická reprografie a polygrafie, [online], [cit. 200821-05], http://geo2.fsv.cvut.cz/kurzy/course/view.php?id=3/
8
Download

Text práce (pdf)