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LaTeX

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  • Bearbeiter: Uwe_Lück

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Zum Verständnis dieses Artikels sind folgende Seiten hilfreich:

./tex_logo.png TeX (Aussprache: [tɛχ], „tech“) ist ein Drucksatzsystem, mit dem sich Texte formatieren lassen. Dazu wird ein Text erstellt und die einzelnen Formatierungselemente – anders als in den gängigen Textverarbeitungsprogrammen üblich – direkt in den Quelltext geschrieben. TeX wandelt den Text dann in ein nach typographischen Regeln gestaltetes Dokument um. Erklärtes Ziel ist es, Texte – die als einfache, „reine“ Textdokumente vorliegen – sehr lange Zeit darstellbar zu halten, ohne dabei abhängig von Betriebssystemen, Dateiformaten oder kommender Computer-Technologie zu sein. Ein weiterer Schwerpunkt von TeX liegt auf der Möglichkeit, komplexe Strukturen wie mathematische Formeln, Grafiken und ähnliches in einer Qualität darzustellen, die derjenigen professioneller Setzer nicht nachsteht.

In vielerlei Hinsicht ist TeX mit der „Hyper Text Markup Language“ (HTML) vergleichbar, allerdings ist es wesentlich leistungsfähiger. Anstelle der HTML-Tags werden Makros (Befehle, Variablen und bei LaTeX auch Umgebungen) für die Formatierungen eingesetzt. Neben den bestehenden Befehlen können neue Befehle definiert, bestehende verändert und Formatierungen im gesamten (Quell-)Text ausgetauscht werden.

Aus- und Eingabe, Engines

Zur Darstellung des fertigen Dokuments wird anders als bei HTML kein Browser verwendet, sondern das TeX-Dokument durch einen Compiler (Übersetzungsprogramm) – in der Fachsprache eigentlich eine Engine – übersetzt, dessen/deren Ausgabeformat geräte- und betriebssystemunabhängig ist (tatsächlich sagt man „es kompiliert“ u. ä). Das traditionelle Ausgabeformat heißt DVI (Device Independent). DVI-Dateien lassen sich – ggf. in PostScript oder heute mehr das PDF-Format umgewandelt – anzeigen, ausdrucken und im Netzwerk verteilen („Austauschformat“ – DVI-Dateien sind jedoch allenfalls unter TeX-Nutzern „austauschbar“). TeX als Satzsystem, wie es von dem amerikanischen Informatiker Donald Knuth ab 1977 herum entwickelt wurde, fußte auf der ebenfalls „TeX“ genannten Engine, die nur DVI erzeugt. Zur Erzeugung von PDF muss zusätzliche, externe Software verwendet werden („Druckertreiber“).

Ungefähr seit der Jahrtausendwende bedienen sich mehr und mehr TeX-Nutzer neuerer Engines, die PDF-Dateien ohne den Zwischenschritt DVI ausgeben. Die erste war pdfTeX.

TeX und pdfTeX sind bereits für andere europäische Sprachen als Englisch etwas kompliziert, die „Sonderzeichen“ müssen durch spezielle „Befehle“ erzeugt werden. Linksläufiger Text erfordert mit TeX Makrokunststücke wie ArabTeX (in pdfTeX 1.40 wurde Wechseln der Schreibrichtung vereinfacht). TeX konnte anfangs auch nur Zeichensätze in einem speziell für dieses entwickelten Format verarbeiten, nicht Systemzeichensätze, wie man es von Bürosoftware her kennt.

Diesen Schwierigkeiten begegnen die neueren Engines XeTeX und LuaTeX.🇬🇧 In ihrer Voreinstellung

  • erzeugen sie ebenfalls PDF,

  • interpretieren sie Quellcodedateien als in UTF-8 (Unicode) kodiert – asiatische Schriftzeichen können also „direkt“ eingegeben werden (und sie handhaben direkt 16-bit- statt 8-bit-Zeichensätze) und

  • sie verarbeiten OpenType-Zeichensätze (u. a.), also mit dem Betriebssystem installierte Zeichensätze (gegenüber pdfTeX verbessert, das bereits den Gebrauch von TrueType- und Type1-Schriftarten vereinfacht).

Die Entwicklung von pdfTeX ist bis auf Fehlerbehebungen abgeschlossen, LuaTeX wird als dessen Erweiterung entwickelt (stabile Version 0.80 Oktober 2015). XeTeX wird unabhängig davon entwickelt und trug im September 2013 die Versionsnummer 0.9999.3. Der Name drückt die Möglichkeit aus, die Schreibrichtung im Dokument zu wechseln.

LaTeX

./latex-logo.png Neben der Engine spielen die so genannten Makros eine herausragende Rolle bei der Formatierung mit TeX. Aus ihnen wurden die „Anwenderbefehle“ konstruiert, die vom Autor zur Formatierung verwendet werden. LaTeX 🇬🇧 (Aussprache: [ˈlaːtɛχ], „latech“) ist eine ursprünglich von dem Informatiker Leslie Lamport Anfang der achtziger Jahre entwickelte Sammlung solcher Makros, die in besonderem Maße die Nutzung von TeX (fast) ohne Programmier- und Typografiekenntnisse ermöglicht. Neben der reinen Formatierung wird auch die logische Struktur von Texten berücksichtigt. Dies ist der Grund, warum heute Aufsätze, Briefe, Diplomarbeiten, Memos usw. bis hin zu Büchern und Sammelbänden (mehrerer Autoren) mit LaTeX aufgesetzt werden; für diese Dokumente erforderlichen Befehle existieren bereits oder lassen sich leicht aus den vorhandenen ableiten. Außerdem vereinfacht LaTeX die Formatierungen durch die Einführung von Umgebungen. Das grundlegende Layout eines Dokumentes (Dateiendung: .tex) wird bei LaTeX durch die „Dokumentenklasse“ festgelegt, mit zusätzlichen Makropaketen können noch nicht verfügbare Befehle hinzugeladen werden. Die wesentliche Aufgabe eines Autors beschränkt sich dann darauf, den Text zu erstellen. Hinsichtlich der Eingabekodierung stellt LaTeX außerdem einen Mechanismus zur Verfügung, der die Nutzung von TeX und pdfTeX für nicht-englische Schriftstücke wesentlich vereinfachte (inputenc).

Ein kompilierbares Latex-Dokument sieht in seiner Grundstruktur immer dem folgenden Beispiel (bzw. „Minimalbeispiel“ 🇩🇪) ähnlich:

1
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4
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7
\documentclass[a4paper]{article}
\usepackage[ngerman]{babel}
\usepackage[utf8]{inputenc}

\begin{document}
Ein \textit{Minimalbeispiel} sieht so aus.
\end{document}

Es handelt sich im konkreten Fall um ein Dokument, das nur aus einem Satz besteht und in dem ein Wort, „Minimalbeispiel“, kursiv gedruckt werden soll.

Hinweis:

Das vorige Beispiel bezieht sich auf den Gebrauch der LaTeX-Makros mit älteren Engines wie TeX und pdfTeX!

Mit den neueren TeX-Engines XeTeX und LuaTeX ändert sich Folgendes:

  • Das Paket inputenc und die entsprechende Codezeile entfallen.

  • Ausgabe-Zeichensätzen und ihre Kodierung werden nicht mehr durch fontenc, sondern durch fontspec festgelegt.

  • Statt des manchmal ärgerlichen babel-Pakets für mehrsprachige Dokumente kann das Paket polyglossia verwendet werden.

Genaueres ist vielleicht im Wiki-Artikel XeTeX und im Wikipedia-Artikel LuaTeX zu erfahren.

Eine kurze Einführung in LaTeX inklusive einiger weiterer Beispiele findet man in diesem Wiki-Artikel.

Distributionen

LaTeX setzt eine TeX-Installation und einen Editor voraus. Außer der Engine und den zentralen LaTeX-Makros in latex.ltx sind im allgemeinen weitere Zusatzprogramme, Makropakete, Daten über Zeichensätze, Dokumentationsdateien usw. erforderlich. Moderne TeX-Distributionen bemühen sich, Anwendern die Kenntnis und Wahrnehmung der Komplexität dieser Vorausetzungen zu ersparen.

In diesem Zusammenhang wichtig: CTAN steht für „Comprehensive TeX Archive Network“ und stellt – vergleichbar mit den Paketquellen von Ubuntu – eine äußerst umfangreiche Quelle für TeX-Pakete zur Verfügung.

Eine Seite von Dante e.V. 🇩🇪 zählt „historische“ TeX-Distributionen auf und nennt als „aktuell“ nur noch folgende:

  • MaCTeX für OS X – hier wohl irrelevant.

  • MiKTeX 🇬🇧 für Microsoft Windows könnte unter Linux mit dem (Nicht-)Emulator Wine betrieben werden, wenn das für Zusammenarbeit mit anderen MiKTeX-Anwendern hilfreich ist oder wenn man bestimmte Features sehr schätzt.

  • TeX Live ist für die gängigsten Plattformen geeignet, insbesondere Ubuntu.

Einige Besonderheiten:

  • MiKTeX installiert in einem TeX-Lauf erstmals benötigte Pakete aus dem Internet (falls angeschlossen – „on the fly“). (Eventuell stürtzt der Lauf ab, aber zum nächsten Lauf ist das Paket installiert.) – Für TeX Live ist dieses Feature durch das Paket texliveonfly nachgebildet worden.

  • MiKTeX bietet ein Programm texify (nicht zu verwechseln mit texify) an, das mehrere TeX- und Hilfsprogrammläufe (für Index, Bibliografie, …) so lange ausführt, bis alle Verweise stimmen. Eine Vielzahl von Skripten, die auf einer CTAN-Übersichtsseite aufgezählt sind, bietet solche Funktionalität auch ohne MiKTeX.

  • TeX Live beschränkt sich auf TeX-Pakete, die frei im Sinne der Free Software Foundation und der Debian Free Software Guidelines sind. Es „distribuiert“ daher keineswegs alle im CTAN gesammelten TeX-Pakete. Manche CTAN-Pakete müssen ausgelassen werden, weil keine Nutzungsbedingungen angegeben sind und der Autor für eine Aktualisierung einschließlich Lizenz nicht erreichbar ist.

  • MiKTeX und TeX Live bieten „portable“ TeX-Installationen für USB-Sticks oder DVD an, die man an einen Computer anschließt, wenn man an ihm mit TeX arbeiten möchte.

  • Dokumentation: Sowohl unter TeX Live als auch unter MiKTeX wird ein Zusatzprogramm texdoc angeboten, das in der Kommandozeile mit

texdoc [OPTIONEN] PAKETNAME 

aufgerufen wird. Dies bewirkt, dass die zum (installierten) TeX-Paket PAKETNAME vorhandene Dokumentation angezeigt wird. Meistens ist eine Datei PAKETNAME.pdf vorhanden, die mit dem Standard-PDF-Betrachter der Desktopumgebung geöffnet wird.

Installation

Da TeX Live die wichtigste Distribution darstellt und Bestandteil der offiziellen Paketquellen ist, ist sie der bevorzugte Kandidat zur Installation. Allerdings enthalten die Paketquellen nicht immer die aktuellen Versionen von TeX-Paketen (und kürzlich neu erschienene gar nicht) und können den im CTAN vorhandenen Versionen um Jahre hinterherhinken. Dem gegenüber werden viele TeX-Pakete aktiv entwickelt und jährlich mehrfach, teils mehrmals im Monat aktualisiert. Daneben kann man mit Ubuntu/Debian kaum eine minimale TeX-Installation führen, die sich auf die persönlich benötigten TeX-Pakete beschränkt; während CTAN mehr als 5000 TeX-Pakete bietet, gibt es knapp 100 Debian-TeX-Live-Pakete (Januar 2016); statt etwa der bevorzugten Implementation von Altgriechisch erhält man alles, was mit Griechisch zu tun hat. Daher kann je nach Ubuntu-Version auch ein „Personal Package Archiv“ (PPA) oder eine manuelle Installation sinnvoll sein.

Die konkrete Installation wird in zwei Unterartikeln beschrieben:

Editoren

Eine Auflistung der gängigsten Editoren, die LaTeX unterstützen, findet man im Artikel LaTeX-Editoren. Verbreitete Programme sind beispielsweise LyX (ein Programm, das eine grafische Benutzeroberfläche ähnlich einer Textverarbeitung für LaTeX bereitstellt) und Kile (für die Desktop-Umgebung KDE).

Ergänzende Programme und Klassen

LaTeX Beamer

LaTeX Beamer 🇬🇧 ist eine Klasse, die speziell zur Erstellung von Präsentationen entwickelt wurde. Das zugehörige Paket heißt:

  • latex-beamer (universe)

Befehl zum Installieren der Pakete:

sudo apt-get install latex-beamer 

Oder mit apturl installieren, Link: apt://latex-beamer

Weitere Informationen und Anleitungen findet man unter den folgenden Links:

Grafiken erstellen

LaTeXDraw stellt eine Umgebung mit verschiedensten Formen bereit, um Grafiken für LaTeX einfach und ohne großes Vorwissen zu erstellen. Eine Alternative dazu stellt Dia dar.

LaTeX Symbols Selector

LaTeX Symbols Selector ist ein Hilfsprogramm zur Auswahl der unter LaTeX zur Verfügung stehenden Sonderzeichen.

LilyPond

LilyPond ist ein freies Notensatz-Programm für Linux, dessen Ergebnisse in ein LaTeX-Dokument integriert werden können.

Problembehebung

gnome-open wird nicht gefunden

Bei der Verwendung von TeX Live 2009 kann bei Eingabe des Befehls texdoc ab Ubuntu 11.10 der folgende Fehler auftreten:

"sh: gnome-open: not found"

Das Problem kann behoben werden, indem man die Konfiguration von texdoc anpasst, sodass xdg-open statt gnome-open verwendet wird.

Hinweis:

Der folgend genannte Ordner ~/texmf/texdoc muss angepasst werden, wenn bei der Installation von TeX Live ein anderer Ordner für benutzerdefinierte Komponenten angegeben wurde.

Hierzu erstellt oder editiert man mit einem Texteditor [2] die Datei texdoc.cnf im Ordner ~/texmf/texdoc und fügt folgenden Inhalt ein:

1
2
3
4
5
6
# Use xdg-open for opening files with texdoc
viewer_html = xdg-open %s & 
viewer_dvi = xdg-open %s & 
viewer_pdf = xdg-open %s & 
viewer_txt = xdg-open %s & 
viewer_ps = xdg-open %s & 

Anschließend sollte die LaTeX-Dokumentationsdatei von texdoc mit dem passenden Programm geöffnet werden.

Allgemeiner zu TeX und Engines

  • The TeXbook 🇬🇧 - das Standardwerk von Donald Knuth zu TeX. Alle Themen werden verständlich erklärt, kleine pädagogische Übungen erleichtern den Lernprozess. Es ist nicht nur ein Lehrbuch, sondern kann auch ohne Probleme als Referenz verwendet werden. Bestandteil einer mehrbändigen Ausgabe.

  • CTAN 🇬🇧 – Online-Archiv von Paketen und Dokumentation zu TeX

  • Die TeX Collection DVD 🇬🇧 der TeX Users Group bietet jährlich eine CTAN-Momentaufnahme und drei Distributionen

  • TeX Catalogue Online 🇬🇧 – TeX- und LaTeX-Pakete sortiert gelistet

  • Vortragsfolien 🇩🇪 über pdfTeX, XeTeX, LuaTeX, Unicode und Schriftarten

  • XeTeX 🇬🇧 und LuaTeX 🇬🇧 in den englischen TeX-FAQ

  • (Hoffentlich) alle TeX-Engines und Formate 🇬🇧 – CTAN-Info-Paket

  • Tipps und Tricks zum Einsatz von TeX Live unter Ubuntu 🇩🇪 – Universität Münster

Zwischen TeX und LaTeX

Tatsächlich LaTeX

Diese Revision wurde am 15. Januar 2016 23:38 von Uwe_Lück erstellt.
Die folgenden Schlagworte wurden dem Artikel zugewiesen: Büro, Programmierung, Textsatz, Übersicht, LaTeX, Wissenschaft