Einführung in eine Vortragsreihe zuTEX/LATEX

LATEX-Kurs der Unix-AG

Bernd Strieder

3. Mai 2006

2. Mai 2006 1 / 38

Gliederung

GrundlagenSchreiben und TextsatzFunktionsweise von TEXWichtigste Elemente der Bedienung

Bestandteile eines TEX-SystemsDie wichtigsten NamenDateienDokumentationRolle der Frontends

(Anfänger-)ProblemeWo man durch mussGegenüberstellung WYSIWYG

Was noch kommt

2. Mai 2006 2 / 38

Wesentliche Charakterisierungsmerkmale

AutorI Verantwortlich für den

InhaltI Vorgaben für die Form

TypographI Verantwortlich für die

FormI Wahl der Schrift, Papier

RollenaufteilungI Orientierung der Eingabe am Inhalt und am

AutorI Anreicherung Semantik der Eingabe nach BedarfI Erzeugung der Ausgabe nach typografischen

Vorgaben

2. Mai 2006 3 / 38

Was leistet TEX?

I Automatische Formatierung von Absätzen, d. h.Berechnung möglichst guter Zeilenumbrüche für gutlesbaren Text. (Optimale Lösung, mittels dynamischemProgrammieren)

I Automatischer Seitenumbruch mit Fließtext undverschiebbaren Textelementen (z. B. Abbildungen)(Annähernd Optimal, Greedy-Verfahren, Problem istNP-schwer)

I Automatische Nummerierung von Abschnitten,Aufzählungen etc.

I Fußnoten, Querverweise, LiteraturverweiseI Verzeichnisse: Inhalt, Literatur, Glossar, Index etc.

2. Mai 2006 4 / 38

Ziele Typografie

Lesbarkeit ↔ ÄsthetikPhysiologie des Sehens ↔ Gefühl

neutral definierbar ↔ Abhängig vom BetrachterHandwerk ↔ Kunst

Anordnung der Buchstaben,Zeilen, Seiten

↔ Entwurf von Schriften

Hauptziel ↔ Vorgaben

2. Mai 2006 5 / 38

Typische Probleme der Mikrotypografie

Er sagte: <<Pflanz ’nen NUßBAUM! >>19“-Bildschirm, 20”-Bildschirm, 21

′′-BildschirmSo ist’s. So ist′s. So ist‘s.19m hoch, 20 m breit, 21 cm tiefcos x = ∑∞

i=0

x2i

2i!gewöhnlich, wichtig, wichtig, WICHTIG, wichtig

Ins-tinkt, In-stinkt, Inst-inkt, Ur-ins-tinkt, Ur-in-stinkt

2. Mai 2006 6 / 38

Auflösung

Er sagte: „Pflanz ’nen NUSSBAUM!“Er sagte: «Pflanz ’nen NUSSBAUM!»So ist’s.21

′′-Bildschirm22 m breitcos x = ∑∞

i=0

x2i

2i!gewöhnlich, wichtig, anspringend, SELTSAM, speziell

Ins-tinkt, Ur-ins-tinkt, Ur-in-stinkt (alte Trennung)

Regeln siehe DIN-Normen, Duden. Keine perfekte Automatikzur Einhaltung dieser Regeln, aber viele Vereinfachungen.

2. Mai 2006 7 / 38

Weitere Dimensionen von Typografie

I Schriftwahl, Schriftmischung, Papierwahl

Beispiele:Times für Zeitungsdruck (raues, dunkleres Papier), Arial fürBildschirme

I Absatzgestaltung: Grauwert, gleichmäßige Wortabstände,Zeilenführung

I Makrotypografie: Satzspiegel

Beispiel:Problem DIN A4: Unästhetisches Seitenverhältnis, breiteRänder bei langem Fließtext in normalen Schriftgrößen für guteLesbarkeit nötig. Nur wenige Bücher in DIN-Größen.

2. Mai 2006 8 / 38

Übersetzer editierbarer Text nach druckbarer(lesbarer) Text

EingabedateienI Textbausteine und

Einstellungen ad hocI Text des Autors

AusgabedateienI druckbares (lesbares) Format,

PDF, PostScript, HTML, DVII Log-Datei: Informationen zum

Lauf, Warnungen Fehler

Ein- und AusgabedateienI Dateien mit Verzeichniseinträgen, Index

2. Mai 2006 9 / 38

Hello World

1 \documentclass[a5paper]{ article}2 \usepackage{geometry}3 \title{Hello World !}\ author{Bernd Strieder}4 \newcommand {\ BSsatz }{Just a little bit of text to

show the line breaking algorithm. }5 \begin{document}6 \maketitle7 \tableofcontents8 \section{First}9 \BSsatz \BSsatz \BSsatz \par \BSsatz \BSsatz

10 \subsection{Some maths}11 \begin{displaymath}12 \sum_{i=1}^n i = \frac{n(n+1) }{2}13 \end{displaymath}14 \end{document}

2. Mai 2006 10 / 38

Übersetzung Hello World

1 > ls2 hw.tex3 > pdflatex hw.tex4 This is pdfeTeXk , Version 3.141592 -1.30.4 -2.2 (Web2C

7.5.5)5 ...6 Output written on hw.pdf (2 pages , 38885 bytes).7 Transcript written on hw.log.8 > ls9 hw.aux hw.log hw.pdf hw.tex hw.toc

10 > pdflatex hw.tex11 This is pdfeTeXk , Version 3.141592 -1.30.4 -2.2 (Web2C

7.5.5)12 ...13 Output written on hw.pdf (2 pages , 38884 bytes).14 Transcript written on hw.log.15 > ls16 hw.aux hw.log hw.pdf hw.tex hw.toc

2. Mai 2006 11 / 38

Ergebnis Hello World

Hello World!

Bernd Strieder

April 13, 2006

Contents

1 First 11.1 Some maths . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

2 Last 1

1 First

Just a little bit of text to show the line breaking algorithm. Just alittle bit of text to show the line breaking algorithm. Just a little bitof text to show the line breaking algorithm.

Just a little bit of text to show the line breaking algorithm. Justa little bit of text to show the line breaking algorithm.

1.1 Some maths

n∑i=1

i =n(n + 1)

2

2 Last

1

Just a little bit of text toshow the line breakingalgorithm. Just a little bitof text to show the linebreaking algorithm.Just a little bit of text toshow the line breakingalgorithm.

n

∑i=1

i =n(n + 1)

2

2. Mai 2006 12 / 38

Erzeugung eines fertigen Dokuments

ex.tex

ex.bib

ex.toc

ex.aux

ex.log

ex.bbl

ex.pdf

Format Styles Fonts

pdftex

bibtex

Eingaben

Intermediate

Ausgaben

Extraktion, Erzeugung der Ausgabe, IterationWeitere Zusatzprogramme integrierbar

2. Mai 2006 13 / 38

Übliche Syntax-Konventionen

1 \documentclass{article}2 \usepackage {}3 \begin{document}4 \befehl5 \befehl[optional1,optional 2 ,...]{ Pflicht 1}{ Pflicht

2}...6 \begin{umgebungsname }...7 Einr"uckung innerhalb einer Umgebung %Kommentar

9 Neuer Absatz mit Leerzeile. Mathematisch: $E=mc$10 Zeichen mit Sonderbedeutung: \textbackslash \% \{

\} \$11 \end{umgebungsname}12 \end{document}

2. Mai 2006 14 / 38

Wenn die Übersetzung hakt – Fehlerbehandlung

I Erzeugung von Fehlern, Warnungen und informativenTexten durch jede Komponente möglich.

I Fehler z. B. bei falsch geschriebenen Makronamen, oderVerwendung von Makros, wo nicht erlaubt, oderfehlerhafte Schachtelung. Normalerweise Unterbrechungdes Laufs

I Warnungen bei unkritischen Problemen oder schlechtemSatz

I Bei komplizierten Fehlern: Minmalbeispiel erzeugen, d. h.in einer Kopie durch Löschen nur den wesentlichen Inhaltzurückbehalten. Führt meistens zur Ursache des Fehlers,und erleichtert anderen die Suche.

2. Mai 2006 15 / 38

TEX-Systeme und wichtige Bestandteile

I TEX-Systeme im wesentlichen C und C++, C ausUmwandlung von Pascal

I TEX selbst seit 1989 bis auf kleine Korrekturen unverändertI Programmerweiterungen z. B. pdfeTEX direkte Erzeugung

von PDF, heute StandardI LATEX, ein komfortables Makropaket, seit 1994 nur

Erweiterungen und KorrekturenI KOMAscript, Makropaket auf der Basis von LATEX:

Sammlung von Klassen, die europäischen(deutschen)typografischen Anforderungen eher genügen

I MiKTeX beliebte Distribution für Windows, eigenekomfortable Paketverwaltung

I teTeX beliebte Distribution von Thomas Esser, läuft aufallen gängigen Unix-Systemen, leicht aus den Quelleninstallierbar

I TeXlive auf teTeX basierend, mit fast allen existierendenErweiterungspaketen, als CD/DVD über DANTE oderBuchhandlungen erhältlich, Installationsscript vorhanden

2. Mai 2006 16 / 38

Schichtaufbau eines TEX-Systems

Frontends: Editoren, z. B. Emacs, WinEDT, TeXniccenter, kile

TEX-Programme: z. B. pdflatex, latex, dvips, ps2pdf, makeindex,bibtex

Programme zum Finden benötigter Dateien: kpsewhich,texdoc; Programme zur Verwaltung von Datenbanken mitDateinamen mktexlsr

Mindestens eine texmf-Hierarchie mit Zeichensatzdaten,Formaten, Dokumentklassen, Packages, Dokumentation: OftDistribution, lokal, pro Benutzer

2. Mai 2006 17 / 38

Zugang zu lokaler Dokumentation

I Zuerst lokale Dokumentation suchen, dann Hilfe beianderen suchen.

I Problem: Zugang zu lokaler Dokumentation überFilenamen, bzw. Paketnamen.

I Beispiel teTeX: texdoc name öffnet name.pdf|ps|dviI texdoctk Graphischer Hilfebrowser, leider nicht

vollständigI Elektronische Bücher z. B. l2kurz.pdf

2. Mai 2006 18 / 38

Beispiele: Dokumentation mit texdoctk

2. Mai 2006 19 / 38

Dokumentation und Hilfe

I Siehe Seiten zur VortragsreiheI CTAN (Comprehensive TEX Archive Network)

http://dante.ctan.orgI DANTE e.V., Deutsche Anwendervereinigung TEX e.V.

www.dante.deI FAQs, siehe bei DANTE, bei Gelegenheit einmal komplett

lesenI Newsgruppen: comp.text.tex, de.comp.text.texI Suchmaschinen: Google, insbesondere groups.google.com

zur Suche in NewsgruppenI Bücher, z. B. LATEX-Begleiter (engl. LATEX-Companion),

Kopka I–III, . . .

2. Mai 2006 20 / 38

Geeignete Texteditoren und Frontends für TEX

I Windows+Unix: (x)emacs mit AUCTeX, reftexI Windows: WinEdt (Shareware), TEXnicCenterI KDE: KileI LyX: Motto WYSIWYM

2. Mai 2006 21 / 38

Beispiel: Kile

2. Mai 2006 22 / 38

Beispiel: LyX

2. Mai 2006 23 / 38

Übliche Leistungen

I Leistungsfähige TexteditorenI Übersetzung und Beseitigung der Fehler und WarnungenI Verwaltung von Literaturdatenbanken, Querverweisen,

Verzeichnissen, Index, etc.I Anzeige des fertig gesetzten Textes

2. Mai 2006 24 / 38

Typische Anfängerfehler und -probleme

I Kodierung von Sonderzeichen äöüÄÖÜß, Paket inputencI Trennung mit Sonderzeichen, Paket fontencI Verwendung von Zeichensätzen: Bitmap-Zeichensätze

(Type 3) vs. Skalierbare Zeichensätze (Type1, pfb, Type42,TTF, OpenType), oft Nachinstallationen erforderlich füroptimale Qualität von PDFs

I Produktivitätsverlust durch zu häufiges Übersetzen,Verbesserung mit der Zeit, Vertrauen in eigene Fähigkeiten

I Manuelle Eingriffe in den Textsatz, z. B. Zeilenumbrüche,Seitenumbrüche, nur in Ausnahmefällen nur kurz vorFertigstellung des Dokuments

I Dokumentation links liegen lassen

2. Mai 2006 25 / 38

Nachteile WYSIWYG

I Dialog-gesteuerte- und Mausinteraktionen hinterlassen nurihr Ergebnis, nicht sich selbst.

I Features sind schlecht wiederauffindbarI Bildschirmtypografie und Drucksachen sind zwei

verschiedene WeltenI Oft viele Zeichensätze geringer Qualität mitgeliefert, ohne

Mathematikunterstützung, mit wenigen SchnittenI Schlechte typografische Entscheidungen genauso einfach

wie gute

2. Mai 2006 26 / 38

Vorteile TEX+ Texteditor

I Umgang mit Text flexibler, viele ToolsI Ergonomie des Texteditors unabhängig vom Ergebnis, z. B.

Syntax-Highlighting.I Einfaches Auffinden von Features in einer Sammlung von

Dokumenten. Wie ging das nochmal?I Einfache Ausnutzung von logischem Markup, hohe

Flexibilität durch Austauschbarkeit der typografischenRealisierung semantischer Konzepte.

I An vielen Stellen Vorgaben von typografisch ErfahrenenI TEX-Quellcode einfach durch Programme in beliebigen

Programmiersprachen generierbar.

2. Mai 2006 27 / 38

Nachteile von TEX+ Texteditor fürWYSIWYG-Gewöhnte

I Ungewohnte ArbeitsweisenI Beeinflussung der Optik des Endergebnisses in vielen

Aspekten nicht direkt möglichI Lernen von Syntax fast unumgänglich, Lesen von

Dokumentation nötigI Fehlerbehandlung für Ungeübte gelegentlich schwierigI Etwas steile LernkurveI Dinge richtig machen müssen, statt nur schön aussehen zu

lassen.

2. Mai 2006 28 / 38

Ziele der Vortragsreihe

I Wesentliches Ziel: Vorstellung der nötigenVorgehensweisen für angemessene Formwissenschaftlicher Arbeiten

I Grundsteine für eine Sensibilisierung bezüglich TypografieI Vorstellung eines leistungsfähigen Satzsystems:

Alternativen nur durch einige teure AnschaffungenI Aufwand für Typografie minimieren: Konzentration auf

die Aufgabe eines AutorsI Ergonomie: Ausnutzung einer für die Bildschirmarbeit

geeigneteren Form, als das gedruckte Endergebnis,Stichwort Bildschirmtypografie

2. Mai 2006 29 / 38

Aufgaben

1. TEX-System installieren, falls nicht schon vorhanden.2. Frontend installieren, falls nicht vorhanden.3. Überblick über Dokumentation gewinnen4. Eigenes Hello-World-Beispiel tippen, dabei Features des

Frontends nutzen: Rechtschreibkorrektur,Syntax-Highlighting, autom. Einrückung

5. Beispiel übersetzen, Fehler beseitigen, Fehler einbauen fallskeine vorhanden.

6. Preview des gesetzten Textes7. Ausdrucken des gesetzten Textes8. Mit weitern Informationsquellen vertraut machen.

2. Mai 2006 30 / 38

Demnächst in dieser Vortragsreihe...

2. Mai 2006 31 / 38

Zusatzfolien

Dinge, die sich für den eigentlichen Vortrag als nicht so wichtigherausgestellt haben...

2. Mai 2006 32 / 38

Realisierung Beispiel Mikrotypografie in LaTeX

1 Er sagte: \glqq Pflanz ’nen NUSSBAUM !\grqq \par2 Er sagte: \flqq Pflanz ’nen NUSSBAUM !\frqq \par3 So ist ’s. \par4 $21’’$- Bildschirm \par5 $22\,\ textup{m}$ breit \par6 $\cos x = \sum_{i=0}^\ infty \frac{x^{2i}}{2i!}$

8 gew"ohnlich , \emph{wichtig}, \textbf{anspringend},9 SELTSAM , \textsc{speziell} \par

2. Mai 2006 33 / 38

Welche Dateien suchen?

I \documentclass{article} – Datei article.cls –kpsewhich article.cls liefert/texlive2005/texmf-dist/tex/latex/base/article.cls

I \usepackage{url} – Datei url.sty – kpsewhich url.styliefert/texlive2005/texmf-dist/tex/latex/ltxmisc/url.sty

I Was passiert bei pdflatex hw.tex?

2. Mai 2006 34 / 38

Beispiele: Zugang zu lokaler Dokumentation

I Beispiel: \usepackage{url} – Datei/texlive2005/texmf-dist/tex/latex/ltxmisc/url.styenthält die Hilfe als Kommentar am Anfang.

I Beispiel: \documentclass{scrartcl} – Datei/texlive2005/texmf-dist/tex/latex/koma-script/scrartcl.cls – Hilfe im Verzeichnis/texlive2005/texmf-dist/doc/latex/koma-script/ dortz. B. scrguide.pdf

2. Mai 2006 35 / 38

PostScript als Ausgabe

ex.tex ex.toc

ex.aux

ex.log

ex.dvi

ex.ps

Format Styles Fonts

tex

dvips

(ps2pdf)

Eingaben

Intermediate Ausgaben

2. Mai 2006 36 / 38

30 Jahre Chronologie verschiedenerZieldokumentformate

I Am Anfang: latex erzeugt DVI (DeVice Independent), fürjeden Druckertyp xyz ein Programm dvixyz für dieAusgabe, dabei Verwendung von speziell für jedenDruckertyp berechneten Type-3-Zeichensätzen (metafont),Grafiken bestenfalls als externe Daten.

I Später PostScript (generisches Grafikformat) alsStandardformat, dvips zur Umwandlung von DVI nachPostScript, Verwendung von Type-1-Zeichensätzen(PostScript-Zeichensätze) hat Vorteile gegenüber Type-3,andere als Standardzeichensätze möglich,PostScript-Grafiken einbindbar

I Automatische Erzeugung von Type-1-Zeichensätzen mitguter Qualität aus Type-3-Zeichensätzen nicht möglich

2. Mai 2006 37 / 38

I Aufkommen von PDF als Standardformat: 2

Möglichkeiten: ps2pdf oder dvipdfmI Seit 5 Jahren: PDF mit pdflatex als Programm, andere

PDFs einbindbar, weitere Grafikformate einbindbarI pdflatex auch bei eigentlich PostScript-abhängigen

Makropaketen (pdftricks)I Verwendung von TTF und OpenType-Zeichensätzen

möglich

2. Mai 2006 38 / 38