# $Id: LaTeX-Einfuehrung.txt,v 1.3 1998/11/01 01:27:26 saschal Exp $ Latex - Eine Einfuehrung Inhalt: 1. Einleitung 1.1 Konzepte von LaTeX 1.2 Von LaTeX zum Papier 2. Mein erstes Dokument 3. Meistgebrauchte Elemente 3.1 Kapitel und Unterkapitel 3.2 Inhaltsverzeichnis und Querverweise 3.3 Schriftaenderungen 3.3.1 Schriftgroessen 3.3.2 Schrifthervorhebungen 3.4 Aufzaehlungen 3.5 Tabellen 3.6 Bilder 3.7 Vorformatierter Text (z.B. Quellcodes) 4. Literaturverzeichnisse 5. Epilog 6. Weiterfuehrende Literaturhinweise ------------------------------ 1. Einleitung Mit Verbreitung der Computer wurde es moeglich, Texte damit zu verarbeiten. Es entstand eine Vielzahl von Programmen, einige davon als Spezialloesung fuer grosse Verlage, Druck- und Setzereien. Eines davon ist das Satzprogramm TeX (Tau Epsilon Chi) von Donald E. Knuth. Er begann bereits Mitte der 70er Jahre mit der Entwicklung und konnte 1978 eine funktionierende Version bereitstellen, stabil war TeX dann 1982. TeX wurde als public domain veroeffentlicht. Dies und der gut dokumentierte Quellcode fuehrte zu der heute weiten Verbreitung, es ist inzwischen auf so gut wie jedem Betriebssystem verfuegbar. Mit TeX kann man nahezu alle Aufgaben eines Setzer loesen, unter anderem der Satz komplexer Formeln und Tabellen. Dazu sind jedoch grosse Fachkenntnisse im Satz und Druck sowie in Programmiersprachen erforderlich, denn TeX kennt ca. 900 Befehle, davon 300 Basisbefehle. Hinzu kommen noch notwendige Kenntnisse im Layout um dem Text ein ansprechendes Erscheinungsbild und gute Lesbarkeit zu verleihen. Damit waere TeX fuer den Privatmann sicher nicht geeignet, sondern nur einem kleinen Kreis vorbehalten. Leslie Lamport hat mit LaTeX ein umfangreiches Werkzeug entwickelt, mit dem der Benutzer nur noch die logische Struktur des Dokumentes, wie Kapitel, Absatz, Aufzaehlung etc., angeben muss. Diese wird dann in TeX-Befehle umgewandelt und weiterverarbeitet. LaTeX stellt zudem eine Reihe von professionellen Layouts zur Verfuegung. Mit diesen wird eine professionelle grafische Gestaltung des Textes gewaehrleistet, ohne das man sich um Schriftgroessen, Abstaende etc. kuemmern muss. 1.1 Konzepte von LaTeX Bei _Textverarbeitungen_ wie Word, AmiPro oder Framemaker handelt es sich um WYSIWYG-Programme. Der Benutzer bearbeitet gleichzeitig den Inhalt und das Layout seines Textes und sieht auf dem Bildschirm, was spaeter auf Papier gedruckt wird. Der Benutzer ueberzeugt sich sofort von der korrekten Erscheinungsweise seines Textes und kann diese ggf. gleich aendern. Bei dem _Formatierungsprogramm_ LaTeX ist dieser Prozess in zwei Teile gespalten. Zuerst schreibt der Benutzer den Text mit seiner logischen Struktur in einem beliebigen Editor nieder und erzeugt dann die gedruckte Version. Gefaellt ihm diese nicht, muss er den Text anpassen und wieder mit dem Formatierungsprogramm bearbeiten. Auf den ersten Blick sind Textverarbeitungen idealer. Sie ersetzen die Schreibmaschine und uebertreffen diese in ihrer Leistungsfaehigkeit um Laengen. Formatierungsprogramme ersetzen den traditionellen Setzer und spielen ihre Leistungsfaehigkeit bei komplexen Strukturen, wie Formeln oder Tabellen aus. Ebenso kann man z.B. mit der Aenderung eines einzelnen Befehls einen Text zweispaltig ausdrucken oder den gesamten Stil von Buch auf Artikel umstellen. Intern formatiert LaTeX den Text auf Basis von Bloecken. Wie der Text aus Buchstaben, Woertern und Absaetzen besteht, werden diese auch aufgebaut. Mehrere Buchstabenbloecke, Groesse je nach Hoehe und Breite des Buchstabens, bilden einen Wortblock, mehrere Wortbloecke bilden einen Absatzblock usw. LaTeX versucht nun diese Bloecke ausgewogen auf einer Seite zu verteilen. Um eine gleichmaessige Fuellung einer Seite zu erzielen, sind manche Abstaende, wie z.B. zwischen Worten, Zeilen und Absaetzen, dehnbar. 1.2 Von LaTeX zum Papier Wie gesagt, arbeitet man mit LaTeX zweistufig. Nach dem Schreiben des Textes wird daraus die gedruckte Version erzeugt. Konkret wird aus einem TeX-File ('meintext.tex') jedoch erst ein DVI-File (device independent) ('meintext.dvi'). Diese Datei enthaelt den formatierten Text und Informationen ueber verwendete Schriftarten. Man kann sie anzeigen lassen (Preview des Textes mit 'xdvi meintext.dvi') oder mit einem Druckertreiber fuer einen Drucker vorbereiten ('dvips meintext.dvi' erzeugt 'meintext.ps'). Kurz: emacs meintext.tex // Text schreiben latex meintext.tex // meintext.tex --> meintext.dvi xdvi meintext.dvi // (evtl.) Preview des Drucks dvips meintext.dvi // meintext.dvi --> meintext.ps Verwendet man im Text Querverweise oder ein Inhaltsverzeichnis, muss man LaTeX zweimal ausfuehren. Beim ersten Lauf werden die Seitenzahlen etc. bestimmt und beim zweiten Lauf eingesetzt. ------------------------------ 2. Mein erstes Dokument Nach all der schoenen Einleitung stellt sich die Frage, wie ein Dokument in LaTeX wirklich aussieht. Es besteht aus drei Teilen: - Einer Stilangabe (Dokumentklasse = Artikel, Buch, Bericht, Folie ... ), - einem Kopf (Metaangaben wie Titel, Autor, verwendete Pakete ...) - und dem eigentlichen Text. All diese Angaben macht man mit einem LaTeX-Befehl, der mit dem Zeichen '\' (Backslash) eingeleitet wird, doch zunaechst ein kurzes Dokument: ----- SCHNIPP ----- \documentclass{article} \title{Mein erstes Dokument} \author{Ich} \usepackage{german} \begin{document} \maketitle Hallo Welt ! N"achster Absatz. \end{document} ----- SCHNIPP ----- Das Dokument ist offensichtlich ein Artikel ( \documentclass{article} ) mit einem Titel und Autor ( \title{..} \author{..} ), der das Paket Deutsch ( \usepackage{german} ) fuer Umlaute ( ae = "a ) verwendet. Der eigentliche Text ist: '\begin{document} TEXT \end{document}', hier zwei Absaetze. Das Dokument enthaelt bereits die drei verschiedenen Arten von LaTeX-Befehlen: Die ohne Argument ( \maketitle = drucke hier Titel, Autor und Datum des Dokumentes oder z.B. \today = Heutiges Datum oder \large = Text vergroesssern) sind eher selten. [Anmerkung: Mit {..} kann man einen Textbereich festlegen. So wird in 'bla {\large foo bar} bla' der mittlere Teil gross, der Rest normal gedruckt.] Weitaus haeufiger treten Befehle mit einem oder mehr Argumenten auf. Beispiele dafuer sind \author{..}, \textbf{..} fuer fett gedruckten Text (Text Bold Face) oder \footnote{..} fuer eine Fussnote. Die dritte Art sind Umgebungen, wie der eigentliche Text des Dokumentes. Sie beginnen stets mit \begin{UMGEBUNG} und enden immer mit \end{UMGEBUNG}. Eine Umgebung ist zum Beispiel der Text des Dokumentes, eine Aufzaehlung (itemize und enumerate) oder eine Tabelle (table). Man kann fast alle Umgebungen ineinander schachteln. ------------------------------ 3. Meistgebrauchte Elemente Nach den Konzepten und einem kurzen Dokument werde ich die Befehle und Umgebungen aufzaehlen, die in LaTeX am haeufigsten verwendet werden. 3.1 Kapitel und Unterkapitel Ein Kapitel wird in LaTeX mit dem Befehl '\section{Kapitel "uber HEU}' eingeleitet. Es geht bis zum naechsten Befehl '\section{}' oder sonst bis zum Ende des Textes. Mit '\subsection{}' und '\subsubsection{}' erzeugt man Unterkapitel. 3.2 Inhaltsverzeichnis und Querverweise Fuer kleinere Artikel unter 20 bis 30 Seiten erzeugt man normalerweise kein eigenes Inhaltsverzeichnis. Bei groesseren Dokumenten, die ja auch mehr Stoff beinhalten, ist es zur besseren Uebersicht aber sehr hilfreich. Das Inhaltsverzeichnis wird aus den Kapitelangaben mit dem Befehl '\tableofcontents' an der Stelle seines Auftretens erzeugt. Ebenfalls bezieht man sich in laengeren (aber auch in kuerzeren) Texten oft auf andere Textstellen, Bilder oder Tabellen. Diese Stellen koennen sowohl vor als auch nach der aktuellen Position sein. In LaTeX setzt man dazu eine unsichtbare Markierung mit dem Befehl '\label{NAME}', und verweist dann darauf. So wird '\pageref{NAME}' durch die physikalische Seite des Labels ersetzt, '\ref{NAME}' durch die Abschnitts-, Bild- oder Tabellennummer, je nachdem wo die Markierung gesetzt wurde. Also: " \section{Satz des Parmenides}\label{sec:parm} Das Nichtseiende ist weder sagbar noch erkennbar. ... Da es falsche Aussagen gibt, [..] muss man den Begriff des ``Seins'' (siehe Seite \pageref{sec:parm}, Abschnitt \ref{sec:parm}) genauer klaeren. " Um ueber all die vielen Labels die Uebersicht zu behalten, hat es sich eingebuergert, ein Prefix zu verwenden: 'sec:' fuer Abschnitte, 'fig:' fuer Bilder und 'tab:' fuer Tabellen. 3.3 Schriftaenderungen Es ist ein schlechter Stil, zu viele Schriftarten und Schriftgroessen auf einer Seite zu verwenden, da dies das Auge zu sehr anstrengt. Dennoch sind Aenderungen der Schriftgroesse oder Hervorhebungen manchmal notwendig. 3.3.1 Schriftgroessen Die Schriftgroesse aendert man mit einem Befehl ohne Parameter. Die neue Groesse gilt bis zur naechsten Aenderung, dem Ende der aktuellen Umgebung oder bei z.B. {\large .. } bis zur schliessenden Klammer: \tiny \large \scriptsize \Large \footnotesize \LARGE \small \huge \normalsize (default) \Huge 3.3.2 Schrifthervorhebungen Diese Befehle beziehen sich auf den in {} eingeschlossenen Text. Es gibt sie auch in einer parameterlosen Version analog zu den Schriftgroessen: \textrm{..} \rmfamily Roemisch \textit{..} \itshape Schraeger Text (auch \emph{}) \textbf{..} \bfseries Fetter Text \textsc{..} \scshape Text in Kapitaelchen \texttt{..} \ttfamily Schreibmaschinentext \textnormal{..} \normalfont Standardfont im Dokument 3.4 Aufzaehlungen Es folgen nun Umgebungen. Die ersten sind die drei verschiedenen Aufzaehlungen: itemize, enumerate und description. Sie haben alle die Form: \begin{AUFZAEHLUNG} \item Erstens \item Zweitens \item Drittens ... \end{AUFZAEHLUNG} Moechte man die einzelnen Punkte numeriert aufzaehlen, nimmt man 'enumerate', 'itemize' dagegen fuer eine einfach Aufzaehlung. Moechte man dagegen Begriffe beschreiben, bietet sich die 'description'- Umgebung an. Sie unterscheidet sich dadurch, das man '\item[BEGRIFF] TEXT' verwendet. Der Begriff wird dann fettgedruckt dem Text vorangestellt. All diese Aufzaehlungstypen kann man beliebig ineinander schachteln. 3.5 Tabellen Tabellen in LaTeX sind etwas umstaendlich zu realisieren. Man kann zwar alle moeglichen Tabellen erzeugen, sollte sich deren Aufbau vorher jedoch gut ueberlegen so ist die Vertauschung von zwei Spalten mehr als trivial. Zum Glueck gibt es jedoch Spreadsheats unter Unix, wie 'sc' oder 'teapot', die direkt LaTeX-Code erzeugen. Tabellen sind nicht Bestandteil des normalen Textes, sondern Gleitobjekte ('floats'). Das heisst, das LaTeX diese so verschieben kann, das der restliche Text gut auf die Seite passt und keine Luecken entstehen. So zum Beispiel an den Anfang, das Ende der aktuellen Seite oder auf die naechste Seite. Das Grundgeruest fuer eine Tabelle sieht so aus: \begin{tabular}[PLATZIERUNG]{FORMAT} TABELLENINHALT \end{tabular} [Platzierung] Mit der Angabe der Platzierung kann man die Position der Tabelle im Text beinflussen. Moegliche Werte sind 'h' fuer 'here', 't' fuer 'top', 'b' fuer 'bottom' und 'p' fuer eine spezielle Seite mit Tabellen und Abbildungen. Man kann die Werte beliebig kombinieren, Standard ist 'htbp'. LaTeX versucht die Tabelle in dieser Reihenfolge zu platzieren. [Format] An dieser Stelle definiert man die einzelnen Spalten der Tabelle. Moegliche Werte sind: c - Zentrierter Eintrag l, r - Links- bzw. rechtsbuendiger Eintrag p{SIZE} - Spalte der Breite SIZE, die einen Absatz enthaelt. Z.B. p{3cm} | - Senkrechter Strich (keine Spalte!) Dies sind die wesentlichen Grundelemente. Fuer mehr sei auf die weiterfuehrende Literatur verwiesen. [Tabelleninhalt] Hat man nun Position und Format der Tabelle eingestellt, folgt der eigentliche Inhalt. Er wird Zeile fuer Zeile eingegeben. Ein Spaltenwechsel wird mit '&' (Kaufmannsund) erzeugt, eine horizontale Linie mit '\hline' und das Ende der Zeile mit '\\' markiert. Nun ein Beispiel fuer eine Tabelle: \begin{tabular}[ht]{|l|c|} \hline Lehrstuhl & Professoren\\ \hline\hline LS2 & Wegener\\ LS8 & Morik\\ LS10 & Doberkat\\ \hline \end{tabular} Ergibt: +-----------+-------------+ | Lehrstuhl | Professoren | +-----------+-------------+ +-----------+-------------+ | LS2 | Wegener | | LS8 | Morik | | LS10 | Doberkat | +-----------+-------------+ 3.6 Bilder In jedem guten Dokument sollten auch ein paar Bilder vorhanden sein. Man kann in LaTeX entweder selbst zeichnen (das ist mehr als unkomfortabel und fuer automatische Generation besser geeignet), oder externe Dateien einbinden. Das dafuer am haeufigsten verwendete Format ist EPS (Encapsulated Postscript), welches z.B. auch Word von Microsoft versteht. Dazu muss man das Paket 'epsfig' verwenden, was durch Angabe von '\usepackage{epsfig}' im Dokumentkopf geschieht. Ein Bild im Text bindet man mit dem Befehl '\epsfig{file=DATEINAME}' ein. Verwendet man noch die Umgebung 'figure', erhaelt das Bild eine Nummer und Beschriftung und wird wie eine Tabelle als Gleitobjekt behandelt: \begin{figure}[PLATZIERUNG] \epsfig{file=DATEINAME} \caption{MEIN TOLLES BILD} \end{figure} Der Befehl '\epsfig' kennt neben 'file=' noch folgende Optionen: scale=FAKTOR Bild wird mit FAKTOR skaliert heigth= width= Explizite Hoehen- und Breitenangabe angle=WINKEL Bild wird um WINKEL Grad gedreht. Drehpunkt ist die linke untere Ecke 3.7 Vorformatierter Text (z.B. Quellcodes) Es kommt vor, das man seinen Text mit kleinen Progammsplittern oder anderen Beispielen in einer Programmiersprache wuerzen moechte. LaTeX bietet dafuer die Umgebung 'verbatim' an. Der eingeschlossene Text wird in einem nichtproportionalen Font (Schreibmaschine) genau so abgedruckt, wie er in der TeX-Datei steht. ------------------------------ 4. Literaturverzeichnisse Ein gutes Dokument erfordert neben einer guten Idee oft auch eine gute Recherche in vorhandenen Veroeffentlichungen. Damit der Leser diese nachvollziehen und sich selbst bei Bedarf vertiefen kann, gibt man die verwendeten Quellen in einem Literaturverzeichnis am Ende des Textes an und zitiert diese im Text geeignet. Natuerlich gibt es in LaTeX dafuer entsprechende Befehle. Fuer das Literaturverzeichnis ist die Umgebung 'thebibliography' gedacht. Innerhalb dieser werden einzelne Buecher oder Texte mit einem '\bibitem' Eintrag aufgelistet: \begin{thebibliography}{MUSTER_MARKE} \bibitem[MARKE]{BEZUG} EINTRAG ... \end{thebibliography} Die Angaben verhalten sich wie folgt: MARKE ist der Teil, der spaeter im Text und auch im Literaturverzeichnis erscheint. MUSTER_MARKE ist ein Vorgabewert, der eigentlich nur so breit sein sollte, wie die groesste verwandte MARKE. Damit wird die Einruecktiefe der Eintraege im Literaturverzeichnis bestimmt. BEZUG ist der Text, der im Zitatbefehl verwandt wird. Er wird nicht gedruckt, sondern ist nur fuer den Autor gedacht. EINTRAG schliesslich ist der eigentliche Eintrag. Man fuehrt dort ueblicherweise Titel, Autor und Erscheinungsjahr des Textes auf, Angaben, um den zitierten Text eindeutig zu identifizieren. Ein Beispiel ist: \bibitem[Morik97]{MLskript} \emph{Skript Maschinelles Lernen}, Prof. Katharina Morik, 1997 Im Text zitiert man dann mit dem Befehl '\cite{BEZUG}', hier z.B.: "Die drei Lernaufgaben sind (aus \cite{MLskript}): Begriffslernen, Regellernen und Funktionsapproximation" wird zu: ... (aus [Morik97]) ... ------------------------------ 5. Epilog TeX und LaTeX sind sehr komplexe Programme, die wirklich viele Moeglichkeiten bieten, in dieser Einfuehrung habe ich die nur grundlegenden Dinge angesprochen. Was vielleicht noch fehlt, ist ein Abschnitt ueber Indexe, fuer einen Einstieg und kuerzere Artikel sollten die Angaben hier allerdings reichen. Wer mehr wissen will, liest sicher gerne das Buch von Helmut Kopka(siehe 6.4), das ich als Grundlage fuer diese Einfuehrung verwendet habe. Weitere Literatur und Quellen sind im letzten Kapitel zu finden. Wer Fehler findet oder Verbesserungsvorschlaege hat, erreicht mich unter folgender Adresse: Sascha Luedecke Mein Dank an Stefan Rueping fuer Durchsicht dieses Textes und konstruktive Vorschlaege. ------------------------------ 6. Weiterfuehrende Literaturhinweise Wer sich intensiver mit LaTeX beschaeftigen moechte oder hier nicht die gewuenschte Hilfe findet, der moege folgende Quellen einsehen: 1. Homepage der 'Deutschsprachige Anwendervereinigung TeX e.V.': http://www.dante.de Hier gibts TeX, weitere Dokumentation und mehr Hilfe 2. Deutsche FAQ zu TeX http://www.dante.de/faq/de-tex-faq 3. Das LaTeX-Kochbuch: http://www.dante.de/TeX-Service-Paket/tex/cookbook/cookbook.html Eine ausfuehrlichere Einfuehrung in TeX (online Version) von einem Physiker der Uni Giessen, gibt es auch als offline Version. 4. LaTeX - Einfuehrung von Helmut Kopka, Band 1 Addison Wesley, 1995, ISBN: 3-89319-664-1 Eines der Standardwerke zu TeX. Gut geeignet zum Selbstlernen und Nachschlagen, Grundlage fuer diese Einfuehrung 5. Newsgroups zu Themen rund um TeX Deutsch : de.comp.text.tex Englisch: comp.text.tex