Magazín KPI
Časopis Katedry počítačov a informatiky FEI TUKE
kpi

Základy práce s LaTeXom

LaTeX je typografický systém určený pre prípravu profesionálne vyzerajúcich dokumentov. V tom článku sú opísané základy práce s týmto systémom: štruktúra súborov, základné formátovanie textu, vkladanie obrázkov a fragmentov kódu a riešenie ďalších najčastejších úloh.

Úvod

Pre tých, ktorí o LaTeXu čítajú prvýkrát, je to systém slúžiaci na písanie textových dokumentov, zväčša odborných a vedeckých článkov. Iste sa teraz naskytne otázka, prečo by sa malo pracovať v LaTeXu, keď na rovnaké písanie dokumentov slúžia jednoduchšie a klasickejšie programy ako je typický Microsoft Word, Libre Office Writer či online aplikácia Google dokumenty.

V porovnaní s inými, pri LaTeXu neplatí pravidlo, že to, čo je napísané, je tým, čo je viditeľné ako výsledok. LaTeX využíva na písanie takzvaný značkovací jazyk, z ktorého je následne kompilátorom vytvorený výsledný PDF dokument. Na základe jednotných príkazov, napríklad pre nadpisy, je možné dosiahnuť pre celý písaný dokument rovnaký výsledok zobrazenia nadpisov, bez zbytočných nastavení.

LaTeX prejavuje svoje výhody použitia najmä pri zložito konštruovaných vedeckých či technických článkoch. To ale neznamená, že písanie obyčajných článkov v ňom nie je možné alebo je komplikované. Dôležité je hlavne poznať a dodržiavať pravidlá a zápisy, ktoré sú potrebné pri písaní dokumentu prostredníctvom LaTeXu. Práve ich ukážkam a postupom bude v nasledujúcom článku venovaná pozornosť.

Ako postupovať

Nato, aby sa v LaTeXu mohlo písať, je potreba si ho stiahnuť. Návod a odkazy na stiahnutie je možné nájsť v príručke pre inštaláciu LaTeXu. Zahŕňa všetky potrebné informácie pre úspešnú inštaláciu balíku Tex Live. Jeho stiahnutie je zadarmo, čo je výhodné pre tých, ktorí ho plánujú využívať dlhodobo. Ak je však používateľ, ktorý si chce LaTeX len vyskúšať alebo dopredu vie, že písanie článku bude jednorázová záležitosť, je možné použiť online editor prostredníctvom stránky overleaf.com, ktorá vytvára prostredie LaTeXu online.

Veľmi jednoduchý dokument v LaTeXu môže vyzerať takto:

\documentclass{article}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\begin{document}

\section{Introduction}

\end{document}

V prípade, že používate iba jednoduchý textový editor, tak na preklad tohto dokumentu môžete použiť príkaz latexmk -pdf súbor.tex.

Štruktúra súboru

O tom, aký bude mať výsledný dokument štruktúru, rozhoduje definícia hneď prvého príkazu, pomenovaného \documentclass[options]{class}, pretože sa v ňom definuje, o aký druh dokumentu sa jedná. Tento príkaz má dva parametre.

Prvý z nich, [options] označuje vlastnosti, ako napríklad veľkosť písma, rozloženie strán pri tlačení či formát. Je možné definovať viacero vlastností naraz. Vtedy budú oddelené čiarkou, napríklad: \documentclass[11pt, twoside, a4paper]. Najčastejšie využívanými vlastnosťami sú definovanie veľkosti písma, definovanie veľkosti papiera alebo napríklad rozloženie strany pri písaní. Ak máte záujem, môžete si prezrieť zoznam všetkých vlastností.

Druhý parameter {class}, označovaný tiež ako trieda dokumentu, definuje typ dokumentu, čím zároveň ovplyvňuje jeho celkovú štruktúru. Pri písaní samotného dokumentu je potrebné nahradiť tento parameter niektorou z konkrétnych tried, ktoré sú povolené pre prácu v LaTeXu. Z možností môžu byť zvolené štandardné triedy ako napríklad článok, kniha alebo report. Ak však nastane prípad, že pre váš dokument nevyhovuje žiadna zo štandardných tried, je možné vytvoriť si aj vlastnú triedu.

Výber triedy ovplyvňuje to, ako bude vyzerať výsledný dokument. V prípade, že by chcel používateľ napísať knihu, zvolil by za triedu book. Dôsledkom toho by bol text písaný obojstranne, titulná strana a abstrakt by mali vyhradenú samostatnú stranu, atď. V knihe je tiež možné používať viac príkazov pre členenie na časti a kapitoly na rozdiel od článku, ktorý sa delí iba na oddiely.

Ak by sa za triedu zvolil napríklad article alebo report, obojstranné písanie tu uplatnené nebude. O tom, čo všetko je pre danú triedu typické a aké triedy je možné použiť je uvedené v zhrnutí použiteľných tried a ich charakteristikách.

Priestor medzi príkazom \documentclass a začiatkom dokumentu \begin{document}, sa nazýva preambula. To, čo sa napíše do oblasti preambuly, bude ovplyvňovať celý dokument. Napríklad príkaz \usepackage[utf8]{inputenc} určuje použité kódovanie textu.

Ak chce používateľ začať písať svoj dokument, urobí to v časti medzi príkazmi \begin{document} a \end{document}. Text, ktorý bude napísaný mimo týchto značiek, sa vôbec nezobrazí.

Štruktúra dokumentu

Najčastejším členením textu je jeho rozdelenie do odsekov. Na vytvorenie odseku v LaTeXu stačí vynecháť prázdny riadok.

Pri rozsiahlejšej vedeckej či odbornej práci používateľ využije aj vytváranie kapitol a oddielov. Každý text by mal byť správne delený do týchto oddielov, ktoré sa v LaTeXu zapisujú pomocou príkazov \section{}, \subsection{} a prípadne \subsubsection{}. Do zátvoriek je potrebné napísať názov oddielu a výsledok bude používateľovi zobrazený s číslovaním.

Pri použití triedy book sú k dispozícii aj príkazy \chapter{} a \part{} pre kapitoly a väčši časti knihy.

Formátovanie

Medzi prípadné úpravy a zvýraznenia textu patrí zaručene niekoľko ďalších príkazov, ako je napríklad príkaz pre tučné písmo — \textbf{}, pre zvýraznenie šikmým písmom — \emph{} alebo \textit{}, pre neproporcionálne písmo — \texttt{}.

Zoznamy

V dokumentoch sa tiež často vyskytujú zoznamy. Tie sa delia na nečíslované a číslované. V LaTeXu sa nečíslovaný zoznam zapisuje pomerne jednoducho. Dvojica príkazov \begin a \end označuje použitie prostredia itemize pre vytváranie nečíslovaných zoznamov. Každý prvok zoznamu je označený príkazom \item.

\begin{itemize}
  \item first point,
  \item second point, 
  \item third point.
\end{itemize}

Zápis číslovaného zoznamu je veľmi podobný. Líši sa iba v tom, že prostredie itemize sa nahradí za enumerate a výsledný zoznam bude automaticky očíslovaný číslami od 1:

\begin{enumerate}
  \item first point, 
  \item second point, 
  \item third point. 
\end{enumerate}

Obrázky

Vo väčšine písaných dokumentov sa nachádzajú aj obrázky. Vkladanie obrázkov do dokumentu LaTeXu nie je možné klasickým prilepením/skopírovaním, ako je to známe napríklad z Wordu.

Pre správne zobrazenie obrázka je nutné do preambuly vložiť balík s názov graphicx: \usepackage{graphicx}. Teraz je možné na mieste, kde ma byť umiestnený obrázok, použiť približne takýto kód:

\begin{figure}
  \centering
  \includegraphics{figures/options.png}
  \caption{Caption of the image}
\end{figure}

Prostredie figure označené príkazmi \begin{figure} a \end{figure} vytvára blok pre obrázok a jemu príslušný popis. Príkaz \centering slúži na zarovnanie obrázka na stred. Samotné vloženie zabezpečuje príkaz \includegraphics{path}. Jeho parameter definuje cestu k obrázku. Ak je teda obrázok s názvom options.png uložený v priečinku s názvom figures, váš zápis bude \includegraphics{figures/options.png}. Názvy priečinkov a samotných obrázkov samozrejme nahraďte svojimi vlastnými. Posledný z príkazov \caption{} slúži na popísanie obrázku.

Doplnkové balíčky

V preambule dokumentu môžete definovať použitie doplňujúcich balíkov pomocou príkazu \usepackage[options]{package}.

Hlavnou úlohou balíkov je vniesť do dokumentu možnosť používania nových funkcií, ktoré sa tam štandardne nenachádzajú. Ich využitie je viditeľné pri pridávaní obrázkov, odkazov, zápise bibliografie či uvedeniu zdrojového kódu.

Príkaz má opäť dva parametre, kedy prvý nepovinný parameter definuje vlastnosti a druhý názov balíka, ktorý je potrebné použiť.

Vkladanie úryvkov kódu

Pre vkladanie fragmentov kódu je na výber viacero možnosti. Jednou z možností je jednoduché použitie prostredia \begin{verbatim} a \end{verbatim}, ktorá vo výsledku zobrazí presný obraz toho, čo bude vložené medzi dvojicu príkazov.

Druhou z nich je použitie balíku \usepackage{listings} spolu s blokom vytvoreným príkazmi \begin{lstlisting}[] a \end{lstlisting}, do ktorého bude vložený zdrojový kód. V úvodnom príkaze slúžia zátvorky [] na definovanie informácií ako sú napríklad jazyk, v ktorom bude zdrojový kód napísaný, názov fragmentu, alebo ďalšie parametre. Názorná ukážka:

\begin{lstlisting}[language=C++, caption=Program]
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    cout << "Hello World!\n";
    return 0;
}
\end{lstlisting}

Zoznam použitej literatúry

Pri zápise použitej literatúry sa stretávame s problémom nie len samotného zápisu ale tiež uvedenia odkazu/referencie na príslušný zdroj v texte. Postup je v tomto prípade jednoduchý. Pre výpis zoznamu použitej literatúry sa použije blok nasledujúcich príkazov:

\begin{thebibliography}{9}
 \bibitem{latexcompanion} Michel Goossens, Frank Mittelbach, and Alexander Samarin.
      \textit{The \LaTeX\ Companion}. Addison-Wesley, Reading, Massachusetts, 1993.
\end{thebibliography}

Prvý parameter thebibliography definuje, že sa jedná o zápis bibliografického údaju, druhý parameter s číslom 9 označuje, že budeme uvádzať menej ako 10 zdrojov, očíslovaných od 1, nie od 0. V prípade, že bude zoznam použitej literatúry obsahovať od 10 do 99 zdrojov, v parametri použijeme číslicu 99. Parameter príkazu \bibitem je názov tohto zdroja. Ďalej sú uvedené mená autorov, názov článku, názov vydavateľstva, miesto a rok vydania.

Použitie referencií

Každý zo zapísaných zdrojov by mal byť v texte aspoň raz spomenutý s uvedením odkazu na tento zdroj v zozname použitej literatúry na konci dokumentu. Stačí, že sa v texte na mieste, kde chcete referenciu pridať, napíšete príkaz \cite{} a do zátvoriek uvediete názov zdroja, ktorý ste uviedli v v príkaze \bibitem{}. Následne sa vám vytvorí referencia.

Pri väčšom množstve literatúry je vhodnejšie použiť nástroj BibTeX, ktorý automaticky zostavuje zoznam literatúry na základe samostatného súboru s informáciami o zdrojoch a odkazov použitých v texte.

Zhrnutie

V tomto článku boli spísané všetky potrebné základné veci, ktoré by si mal používateľ prečítať pred tým, ako sa pustí do písania dokumentu prostredníctvom LaTeXu. Ak pre vás tieto informácie neboli dostačujúce alebo sa chcete dozvedieť niečo viac, odporúčam prečítať si napríklad článok krátky úvod do LaTeXu alebo knihu Nie príliš stručný úvod do systému LaTeX 2ε.

Samozrejme, LaTeX predstavuje mnoho ďalších možností skrátenia zápisu či šikovných úprav textu, okrem vyššie uvedených. Niektoré z nich sú napríklad zápis gréckych písmen, rôznych šípok a podobne. Ich zápisy sú zhrnuté v zozname LaTeXových matematických symbolov.

Na záver by som ešte pridala odkaz na jednu dôležitú vec a síce chybové hlášky. S nimi sa v LaTeXu stretnete tiež a preto je dobré vedieť, čo jednotlivé hlášky znamenajú.

Verím, že bude môj článok pre budúcich pisateľov prostredníctvom LaTeXu užitočný.

Linkovať