奧飛寺卞策謙明

量子比特報(bào)告 |公眾號(hào)

之前，我們介紹了一位了不起的本科生，他在數(shù)學(xué)課上使用 Vim+LaTeX 手寫了 1700 頁的課堂筆記，與老師的黑板書寫速度一樣快。

現(xiàn)在，這位小哥又開始上課了。上次他只教大家如何手動(dòng)輸入公式。這次他在數(shù)學(xué)筆記中展示了繪畫技巧。

他用的神器是+LaTeX，外加一個(gè)自定義快捷鍵，一個(gè)Ctrl+F，直接完成原來的六個(gè)步驟。

讓你在電腦上畫畫就能趕上老師。

無論是復(fù)分析、微分幾何、電動(dòng)力學(xué)adobe圖像處理軟件快捷鍵，還是我哥目前準(zhǔn)備的橢圓曲線畢業(yè)論文，這些神器都可以輕松搞定。

△【復(fù)分析中的路徑積分】

△【微分幾何中的流形】

△【電動(dòng)力學(xué)中的折射率橢球】

△【作者畢業(yè)論文中的橢圓曲線】

為什么選擇

我哥說不用圖也能畫軟件.

使用 TikZ 將圖形添加到 LaTeX 文檔。用 TikZ 畫一個(gè)向量 A 只需要 5 行代碼：

\begin{tikzpicture}
\coordinate (A) at (1, 3);
\draw[thick, ->] (0, 0) — (A);
\node[above right] at (A) };
\end{tikzpicture}

運(yùn)行上述代碼，繪制向量A的圖形。（注意，A應(yīng)該等于(1,3)，原文有誤。)

TikZ 的優(yōu)點(diǎn)是你只需要編寫代碼來繪制圖形。但是它的缺點(diǎn)也在這個(gè)，因?yàn)槭谴a，不能實(shí)時(shí)看到圖像，運(yùn)行代碼的速度會(huì)比較慢。

因此，使用可以實(shí)時(shí)繪制的軟件比TikZ方便很多。

是一個(gè)開源矢量圖形編輯器，可在 Linux、mac 平臺(tái)上使用。雖然它的功能比 Adob??e 少，但它是免費(fèi)的。

圖形軟件與LaTeX代碼不沖突，仍然具有LaTeX排版能力。

下面開始介紹如何將這兩種武器與LaTeX結(jié)合起來。

向 LaTeX 文檔添加圖形

可選擇使用 LaTeX 在圖形中渲染文本，保存時(shí)只需將圖形導(dǎo)出為 pdf 和 LaTeX 文件即可。

在 pdf 文檔包含去除文本的圖形的地方，LaTeX 文件包含將文本放置在正確位置所需的代碼。

如果我們想在 LaTeX 中插入如下圖片：

您需要轉(zhuǎn)到“文件”→“另存為”并選擇pdf作為擴(kuò)展名。然后點(diǎn)擊保存，會(huì)彈出如下對話框：

選擇“省略PDF和LaTeX文件中的文本”（省略pdf中的文本并創(chuàng)建LaTeX文件）將圖形另存為pdf+LaTeX。

假設(shè)生成的文件存放在一個(gè)文件夾中，最終生成的目錄應(yīng)該是這樣的：

figures/
 figure1.pdf_tex
 figure1.svg
 figure1.pdf

要將圖形插入到 LaTeX 文檔中，只需在開頭添加以下代碼：

\usepackage{import}
\usepackage{xifthen}
\usepackage{pdfpages}
\usepackage{transparent}
\newcommand{\incfig}[1]{%
\def\svgwidth{\columnwidth}
\import{./figures/}{#1.pdf_tex}
}

假設(shè)圖形的路徑是/-.svg，輸入如下代碼將圖片插入到文檔中：

\begin{figure}[ht]
\centering
\incfig{riemmans-theorem}
\caption{Riemmans theorem}
\label{fig:riemmans-theorem}
\end{figure}

編譯上述文檔，得到插入圖形的LaTeX排版結(jié)果：

以上圖形文字由LaTeX渲染，可根據(jù)需要更改字體，圖形也會(huì)相應(yīng)更新：

也就是說，隨著繪制的圖形，仍然保留了LaTeX的排版功能

快速創(chuàng)建包含圖形的 LaTeX 文檔

以上步驟顯然太繁瑣了。如果你在做課堂筆記時(shí)匆忙打開它，在搜索目錄中插入圖形adobe圖像處理軟件快捷鍵，你肯定跟不上節(jié)奏。

你要知道，小哥是能跟得上老師板書的神，所以他也有“捷徑”的秘技。

使用自定義的 Ctrl+F 快捷鍵，將上述步驟簡化為一鍵式。

Ctrl+F 后面的腳本要滿足以下六點(diǎn)要求：

1、根據(jù)LaTeX文件所在位置找到圖形目錄；

2、然后檢查是否有同名圖形（與文件同名的svg文件）；

3、如果沒有同名文件，則將圖形模板復(fù)制到圖形目錄下；

4、將包含圖標(biāo)題的當(dāng)前行替換為插入圖的LaTeX代碼；

5、在其中打開一個(gè)新圖像；

6、設(shè)置文件查看器，每當(dāng)你按Ctrl+S將圖形保存為svg文件時(shí)，也會(huì)自動(dòng)保存為pdf+LaTeX，這樣就不會(huì)再彈出之前的保存對話框了起來。

中的設(shè)置已經(jīng)給出：

inoremap  : silent exec '.!inkscape-figures create "'.getline('.').'" "'.b:vimtex.root.'/figures/"':w
nnoremap  : silent exec '!inkscape-figures edit "'.b:vimtex.root.'/figures/" > /dev/null 2>&1 &':redraw!

我們來感受一下實(shí)際效果：

按Ctrl+F，LaTeX開頭插入圖形的代碼部分自動(dòng)補(bǔ)全。

如果要編輯圖形，可以按 Ctrl+F 打開選擇對話框，在當(dāng)前文檔中搜索圖形。選擇其中之一后，將顯示圖形。保存圖形時(shí)，將插入圖形的代碼復(fù)制到剪貼板。

這些快捷方式使添加和打開圖形變得輕而易舉，無需記住每次都手動(dòng)將圖形保存為 pdf+LaTeX。具體腳本可以到項(xiàng)目頁面下載，地址附在文末。

繪制圖形

我哥說大部分情況下，畫圖比用TikZ快很多。

但是相比手繪，還是要慢很多，而且即使你可以使用內(nèi)置的快捷鍵來加快速度，也很難做到。

所以我編寫了一個(gè)自定義快捷方式管理器來完全控制每個(gè)鍵的“解釋”方式。

他說這給了他繪畫的很大靈活性。

繪制形狀

從內(nèi)置鍵盤快捷鍵開始。比如按R可以激活矩形繪制工具，E可以繪制橢圓等。

在實(shí)現(xiàn)上，這意味著快捷鍵管理器“重放”這些“鍵盤事件”，也就是將它們傳入然后執(zhí)行命令。

在的設(shè)置中，默認(rèn)的鉛筆快捷鍵和曲線工具快捷鍵P和B被替換為W和F。

他說用右手使用鼠標(biāo)時(shí)使用這些快捷方式更舒適、更容易使用。

基于左手按下快捷鍵的思路，他還把Z鍵設(shè)置為“取消”，Shift+Z設(shè)置為“刪除”，X設(shè)置難以觸及的%等等開。

按鍵組合和常用樣式

設(shè)置繪畫風(fēng)格是我哥哥使用的第二件事。他的繪畫風(fēng)格很簡單：

全圖如下：

這些圖紙的樣式小哥經(jīng)常用到，希望能快點(diǎn)調(diào)用。但是，使用的快捷方式過于繁瑣，耗時(shí)較長。例如，將以下圓圈和框的樣式從純黑色更改為灰色虛線：

你需要按Ctrl+Shift+F打開樣式面板，然后用鼠標(biāo)點(diǎn)擊相應(yīng)的按鈕來改變每個(gè)對象的樣式。此外，在 的快捷方式設(shè)置中，根本無法通過鍵盤執(zhí)行此操作。

我的兄弟認(rèn)為這太煩人了。理想情況下，這應(yīng)該只需要幾分之一秒即可完成。

這就是組合鍵發(fā)揮作用的地方。組合鍵是由兩個(gè)或多個(gè)鍵組成的快捷方式。

例如，當(dāng)我的兄弟同時(shí)按下 S 和 F 時(shí)，他的快捷方式管理器會(huì)在所選對象上使用實(shí)心筆觸和灰色填充。想讓你的筆觸變粗嗎？同時(shí)按下S+F+G即可。

在此設(shè)置中，每個(gè)樣式屬性對應(yīng)一個(gè)按鈕：S為普通筆觸，F(xiàn)為灰色填充，G為粗體，A為粗體，D為虛線等。

這些表格中的一些樣式只響應(yīng)一個(gè)鍵，例如左上角的樣式：F 表示只填充灰色而不改變描邊。這可能會(huì)導(dǎo)致快捷鍵沖突的問題。

例如，按 F 也是調(diào)用曲線工具的快捷鍵。解決辦法是空格+F，充當(dāng)占位符。

使用這些組合鍵，按幾個(gè)鍵就可以解決之前的問題：

F+S 使矩形變?yōu)榛疑?yīng)用實(shí)心邊框。

F+H+E 用于填充灰色并使用非常粗的虛線。

A+G+D 添加箭頭并應(yīng)用虛線樣式。

添加文字

繪圖的另一個(gè)重要部分是添加文本。圖形通常包含數(shù)學(xué)公式，小哥只是想用他在 Vim 中設(shè)置的“代碼片段”。

為此，他設(shè)置按 T 鍵打開一個(gè)小的 Vim 窗口，可以在其中輸入 LaTeX 代碼。退出時(shí)，您可以在以下位置插入一個(gè)文本節(jié)點(diǎn)：

如上所述，在將圖像插入文檔時(shí)，可以使用 LaTeX 輸入文本。如果您想立即插入文本怎么辦？大哥說，你可以用Shift+T來做到這一點(diǎn)：

這兩種選擇各有利弊。小哥主要選擇第一種方式，因?yàn)槲谋臼怯肔aTeX文檔渲染的。

這意味著字體將始終匹配并且可以使用文檔中定義的宏。然而，一個(gè)缺點(diǎn)是文本的定位有時(shí)有點(diǎn)困難。

因?yàn)樵诰W(wǎng)上很難看到最終的結(jié)果，所以有時(shí)需要從PDF閱讀器中跳出來看到結(jié)果，然后再回來微調(diào)。

已保存和較少使用的樣式

雖然組合鍵可以滿足90%的使用需求。不過小哥有時(shí)候想玩?zhèn)€新花樣：用自定義樣式。

例如，要在光學(xué)領(lǐng)域繪制圖形，您需要一種玻璃和射線的風(fēng)格。為此，首先使用默認(rèn)快捷方式創(chuàng)建一個(gè)樣式：

選擇其中一個(gè)對象并按 Shift+S 保存樣式。然后輸入新樣式的名稱，例如“glass”，然后按 enter 確認(rèn)，即可使用它。

之后，只需選擇一個(gè)對象，按 S，然后鍵入“glass”即可將適當(dāng)?shù)臉邮綉?yīng)用于該對象。此外，無需輸入全名。如果“g”沒有快捷鍵，直接輸入“g”即可。如果有，可以輸入“gl”或“gla”。

添加和保存對象

我設(shè)置的最后一部分是添加和保存對象。他說可以用A加，然后用Shift+A保存。例如，按 A 并輸入“ec”會(huì)添加一條橢圓曲線：

作為另一個(gè)例子，按下 A 并輸入“dg”會(huì)添加一個(gè)“鑰匙孔”，也可以使用“Ctrl+-”從給定的形狀細(xì)分：

此外，還有一些圖像涉及2D和3D軸圖像，常用于復(fù)雜分析和微分幾何。

如果你想自己嘗試一下，可以在這里下載：

可以找到小弟管理圖形的腳本，鏈接：

還有，兄弟的快捷方式管理器，鏈接：

但是，這兩個(gè)腳本都只能在基于 Linux 的系統(tǒng)上運(yùn)行。

兄弟說，第一個(gè)腳本應(yīng)該開箱即用，而第二個(gè)腳本可能不行。

最后附上原博客地址：

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——結(jié)束——

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