LATEX

LATEX
LaTeX
LaTeX-Logo
Entwickler: Leslie Lamport
Aktuelle Version: 2ε
Betriebssystem: viele
Kategorie: Schriftsatz
Lizenz: LaTeX Project Public License
latex-project.org

LaTeX [ˈlaːtɛç] (oder [ˈlaːtɛχ]) ist ein Softwarepaket, das die Benutzung des Textsatzprogramms TeX mit Hilfe von Makros vereinfacht. LaTeX liegt derzeit in der Version 2ε vor.

Das Programm TeX wurde von Donald E. Knuth, Professor an der Stanford-University, entwickelt. Leslie Lamport entwickelte Anfang der 1980er Jahre[1] darauf aufbauend LaTeX, eine sehr mächtige Sammlung von TeX-Makros. Der Name bedeutet so viel wie Lamport TeX. Heute ist LaTeX wahrscheinlich die populärste Methode, TeX zu verwenden.

Inhaltsverzeichnis

Grundprinzip

Kein WYSIWYG

Im Gegensatz zu herkömmlichen Textverarbeitungen, die nach dem WYSIWYG (what you see is what you get)-System arbeiten, arbeitet der Autor mit einfachen Textdateien, in denen er innerhalb eines Textes anders zu formatierende Passagen oder Überschriften mit Befehlen textuell auszeichnet. Das Beispiel unten zeigt den Quellcode eines einfachen LaTeX-Dokuments. Bevor das LaTeX-System den Text ansprechend setzen kann, muss es den Quellcode erst verarbeiten. Das dabei von LaTeX generierte Layout gilt als sehr sauber, sein Formelsatz als sehr ausgereift. Außerdem ist die Ausgabe u. a. nach PDF, HTML und PostScript möglich. LaTeX eignet sich insbesondere für umfangreiche Arbeiten wie z. B. Diplomarbeiten oder Dissertationen und ist vor allem in der Mathematik und den Naturwissenschaften durch seine komfortablen Möglichkeiten der Formelsetzung eine große Arbeitserleichterung gegenüber herkömmlichen Textverarbeitungen. Das Verfahren von LaTeX wird auch gerne mit WYGIWYM (what you get is what you mean) umschrieben.

Das schrittweise Arbeiten erfordert vordergründig im Vergleich zu herkömmlichen Textverarbeitungen einerseits eine längere Einarbeitungszeit, andererseits kann das Aussehen des Resultats genau festgelegt werden. Die längere Einarbeitungszeit kann sich jedoch, insbesondere bei Folgeprojekten mit vergleichbarem Umfang oder ähnlichen Erfordernissen, lohnen. Inzwischen gibt es auch grafische Editoren, die mit LaTeX arbeiten können und WYSIWYG oder WYGIWYM bieten. Ein Beispiel hierfür ist LyX, welches ungeübten Usern den Einstieg deutlich erleichtert.

Logisches Markup

Bei der Benutzung von LaTeX wird ein sogenanntes "logisches Markup" verwendet. Soll in einem Dokument z. B. eine Überschrift erstellt werden, so wird der Text nicht wie in TeX rein optisch hervorgehoben (z. B. Fettdruck mit größerer Schrift, also: \font\meinfont=cmb10 at 24pt \meinfont Einleitung), sondern die Überschrift wird als solche gekennzeichnet (z. B. mittels \section{Einleitung}). In den Klassen- oder sty-Dateien wird global festgelegt, wie eine derartige Abschnittsüberschrift zu gestalten ist: „das Ganze fett setzen; mit einer Nummer davor, die hochzuzählen ist; den Eintrag in das Inhaltsverzeichnis vorbereiten“ usw. Dadurch erhalten alle diese Textstellen eine einheitliche Formatierung. Außerdem wird es dadurch möglich, automatisch aus allen Überschriften im Dokument mit dem Befehl \tableofcontents ein Inhaltsverzeichnis zu generieren.

Rechnerunabhängigkeit

Wie TeX selbst ist LaTeX unabhängig von Hardware und Betriebssystemen benutzbar. Mehr noch, die Ausgabe (Zeilen- und Seitenumbrüche) ist genau gleich, unabhängig von der verwendeten Rechnerplattform und dem verwendeten Drucker – wenn alle verwendeten Zusatzpakete (s. u.) in geeigneten Versionen installiert sind. LaTeX ist auch nicht auf die Schriftarten des jeweiligen Betriebssystems angewiesen, die oftmals für die Anzeige am Bildschirm und nicht für den Druck ausgelegt sind, sondern enthält eine Reihe von eigenen Schriftarten.

Verbreitung

Aufgrund seiner Stabilität und der freien Verfügbarkeit für viele Betriebssysteme wird LaTeX vor allem im Bereich von Universitäten und Fachhochschulen benutzt, insbesondere im mathematisch-naturwissenschaftlichen Bereich, wo LaTeX den Status eines De-facto-Standards innehat. Es gibt auch spezielle Pakete für andere Fachbereiche, etwa zum Notensatz für Musiker, zur Ausgabe von Lautschrift für Linguisten, zum Setzen von altsprachlichen Texten für Altphilologen oder zum Bibliografieren für Juristen und Geisteswissenschaftler. Auch einige Unternehmen setzen LaTeX ein, unter anderem für die Generierung von Handbüchern, Fahrplänen und Produktkatalogen.

Ergänzende Software

Programme

Es existiert eine Reihe von Zusatzprogrammen für LaTeX, die unterschiedlichste Funktionen in LaTeX bereitstellen und in den TeX-Distributionen enthalten sind.

Dazu gehören auch Werkzeuge wie PSTricks, die Zeichnungen oder Grafiken erstellen oder umwandeln können. Des Weiteren gibt es unter anderem folgende Programme:

  • JabRef, ein Java-Programm zur Verwaltung von Bibliografie-Dateien (.bib)
  • GasTeX-Paket zum Erstellen von Graphen und graphähnlichen Abbildungen
  • TeXaide, ein Formeleditor für Windows, ähnlich dem von MS Office
  • LaTable, ein visueller Tabelleneditor, erzeugte Tabellen werden in LaTeX-Code umgewandelt.

Konverter

Zur besseren Einbindung und Erweiterung der Ausgabemöglichkeiten finden sich für LaTeX eine Reihe von Konvertern:

  • LaTeX2html und TeX4ht zur Umwandlung von LaTeX-Texten in HTML und XML. TeX4ht unterstützt auch die Konvertierung in die Formate DocBook, OpenOffice.org (sxw), OpenDocument und Java Help.
  • Writer2LaTeX wandelt OpenOffice.org/StarOffice-Textdateien in LaTeX, BibTeX-Dokumente, oder XHTML um.
  • Calc2LaTeX wandelt Calc-Tabelleninhalte (OpenOffice.org/StarOffice) in eine für LaTeX verwendbare Formatierung um.
  • Excel2LaTeX Makro, das Excel-Tabellen in LaTeX umwandelt.
  • Word2LaTeX Makro, das Word-Textdateien in LaTeX umwandelt.

KOMA-Script

Die LaTeX-Standardklassen richten sich nach US-amerikanischen typografischen Konventionen und Papierformaten. Aus diesem Grund wurden zusätzliche Pakete und Klassen entwickelt, die es erlauben, auf europäische typografische Konventionen und DIN-Papierformate umzuschalten. Auch das bekannte KOMA-Script, das typografische Feinanpassungen und eine deutliche Erweiterung der Auszeichnungssprache von LaTeX bietet, hat hier seinen Ursprung. Das Layout geht dabei auf Arbeiten von Jan Tschichold zurück. Mittlerweile ist das Ziel von KOMA-Script, möglichst flexibel zu sein, um vor allem sinnvolle, aber auch nur häufig gewünschte Variationsmöglichkeiten unmittelbar und einfach zu ermöglichen.

Dabei implementieren die KOMA-Script-Klassen auch die komplette Benutzerschnittstelle der Standardklassen. In Folge dieser Flexibilität und Kompatibilität haben die KOMA-Script-Klassen inzwischen in vielen Bereichen die Standardklassen verdrängt. Häufig dienen sie auch Autoren von Spezialklassen als Grundlage. Dies ist nicht allein auf den europäischen Raum beschränkt. Als Beispiel sei die japanische Briefanpassung genannt, die direkt in KOMA-Script integriert ist.

Schriftart, Zeichenkodierung und Sonderzeichen

Folgende drei Befehle finden sich in so gut wie jedem deutschen LaTeX-Dokument, da sie den Umgang mit Sonderzeichen und Übersetzungen betreffen.

Zeichenkodierung

inputenc (Einbindung mit \usepackage[latin1]{inputenc}) ist für die Unterstützung erweiterter Eingabe-Zeichensätze mit ihren unterschiedlichen Kodierungen (z. B. ä, ö, ü usw.). Es dient der Umwandlung einer beliebigen Eingabe-Zeichenkodierung in eine interne LaTeX-Standardsprache. Neben latin1 gibt es noch weitere Codierungen, so zum Beispiel applemac (eine Kodierung, die häufig für Textdateien unter Mac OS verwendet wurde) oder utf8 für UTF-8-kodierte Dateien. Im Austausch kann es aufgrund der unterschiedlichen Eingabe-Zeichenkodierung zu Problemen kommen[2].

Schriftart

Die Standardschriftart von LaTeX ist die Computer-Modern-Schriftfamilie (CM). Standardmäßig bietet diese aber nicht alle 256 Zeichen des europäischen Zeichenvorrates in T1-Kodierung. Umlaute z. B. werden ohne den Einsatz von TC-Schriften nur aus den begrenzt vorhandenen Zeichen neu zusammengesetzt. Die TC-Schriften bieten dagegen einen Zeichenvorrat entsprechend der T1- und TS1-Kodierung. Eingebunden wird die T1-Version der Computer-Modern-Schriftsippe mit \usepackage[T1]{fontenc}. Dadurch ist auch sichergestellt, dass in einem PDF Umlaute gefunden werden.

Die Computer-Modern-Schriftsippe liegt in Metafont vor. Eine entsprechende Implementierung im PostScript-Type-1-Format sind die cm-super-Schriften.

In LaTeX finden sich 35 PostScript-Basisschriften, diese müssen ebenso wie andere Schriften gesondert eingebunden werden. Die sonst gängigen Type-1-Fonts müssen erst für TeX angepasst werden.

Für LaTeX stehen weit mehr als 100 freie Schriftarten zur Verfügung. Eine umfassende Übersicht mit Schrift-Beispielen bietet der LaTeX Font Catalogue.

Babel-System

Das Babel-System bietet eine Anpassung für LaTeX an viele Sprachen. Es wird seit 1992 von Johannes L. Braams und dem LaTeX-Team entwickelt und ist Bestandteil der offiziellen LaTeX-Verteilung. Durch die Eingabe von \usepackage[ngerman]{babel} kommt es zu einer Übersetzung im Dokument („Inhaltsverzeichnis“ statt „table of contents“, Daten). Für Benutzer der deutschen Version bietet das Babel-System beispielsweise die richtige Trennung nach deutscher Rechtschreibung, die erleichterte Eingabe von Sonderzeichen, angepasste Typographie und Sprachumschaltung.

Aufbau eines Dokuments

Auf der linken Seite ist ein Beispiel als Quelltext dargestellt, das mit einem beliebigen Texteditor erstellt werden kann. Rechts ist die Ausgabe dieses Beispiels dargestellt, die unabhängig vom Bildschirm- oder Druckertyp ist, auf dem sie erzeugt wird.

Quelltext eines LaTeX-Dokumentes Ausgabe des Dokumentes
%% Erläuterungen zu den Befehlen erfolgen unter
%% diesem Beispiel.
\documentclass{scrartcl}
\usepackage[latin1]{inputenc}
\usepackage[T1]{fontenc}
\usepackage[ngerman]{babel}
\usepackage{amsmath}
 
\title{Ein Testdokument}
\author{Otto Normalverbraucher}
\date{05. Januar 2004}
\begin{document}
 
\maketitle
\tableofcontents
\section{Einleitung}
 
Hier kommt die Einleitung. Ihre Überschrift kommt
automatisch in das Inhaltsverzeichnis.
 
\subsection{Formeln}
 
\LaTeX{} ist auch ohne Formeln sehr nützlich und
einfach zu verwenden. Grafiken, Tabellen,
Querverweise aller Art, Literatur- und
Stichwortverzeichnis sind kein Problem.
 
Formeln sind etwas schwieriger, dennoch hier ein
einfaches Beispiel.  Zwei von Einsteins
berühmtesten Formeln lauten:
\begin{align}
E &= mc^2                                  \\
m &= \frac{m_0}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}
\end{align}
Aber wer keine Formeln schreibt, braucht sich
damit auch nicht zu beschäftigen.
\end{document}
Ausgabe des links stehenden Codes

LaTeX-Befehle beginnen immer mit einem Backslash (\) und können Parameter zwischen geschweiften ({}) sowie optionale Parameter zwischen eckigen Klammern ([]) enthalten (\befehl[optionaler parameter]{parameter}).

Mit dem ersten Befehl, \documentclass, wird definiert, was für eine Art von Text in dem Dokument folgen soll. Für deutsche Dokumente sind die KOMA-Script-Klassen grundsätzlich den Standardklassen vorzuziehen, deswegen werden diese im Folgenden verwendet. Die Klasse scrartcl ist für kürzere Artikel gedacht, scrreprt für längere Berichte und scrbook für Bücher. Die Klasse bestimmt unter anderem die oberste Hauptgliederungsebene eines Textes: scrbook und scrreprt beginnen mit Kapitel (\chapter), scrartcl mit Abschnitt (\section). Über den Hauptgliederungsebenen existiert bei allen Klassen noch die Möglichkeit das Dokument in Teile oder Bände (\part) aufzuteilen. Alle drei Klassen kennen ein Inhaltsverzeichnis, die Klassen scrartcl und scrreprt zusätzlich eine optionale Zusammenfassung (abstract), scrbook nicht. Es gibt weitere Klassen für Folien, Präsentationen (beispielsweise beamer) oder DIN-gerechte Briefe (beispielsweise scrlttr2).

Der Befehl \usepackage bindet LaTeX-Pakete ein, mit denen in dem Dokument ggf. zusätzliche Funktionen genutzt werden können oder beispielsweise die deutsche Rechtschreibung und Worttrennung ausgewählt wird.

Mit den Befehlen \title und \author lassen sich der Titel des Dokumentes und der Name des Autors definieren. Diese können dann im gesamten Dokument genutzt werden oder beispielsweise automatisch mit dem Befehl \maketitle ausgegeben werden.

Erst mit \begin{document} startet der eigentliche Inhalt des Dokumentes. Jeder Text, der zwischen \begin{document} und \end{document} steht, wird ausgegeben. Mit Befehlen wie \section oder \subsection lässt sich der Text mit Überschriften strukturieren.

LaTeX-Software (Distributionen)

Um mit LaTeX zu arbeiten werden grundlegend zwei Dinge benötigt: Einerseits die (im Hintergrund arbeitende) LaTeX-Software und andererseits eine Eingabe-/Steuerungssoftware, mit der der LaTeX-Code eingegeben und die Ausführung angestoßen wird (siehe hierzu Abschnitt "Entwicklungsumgebung").

Die LaTeX-Software besteht aus den TeX/LaTeX-Programmen, Schriften, Skripten und Zusatzprogrammen. Der einfachste Weg, um die LaTeX-Software zu installieren, ist, eine Distribution zu wählen. Diese installiert alle notwendigen Programme und die gebräuchlichsten Zusätze. Bekannte Distributionen sind proTeXt (für Windows, basiert auf MiKTeX), TeXLive (Unix/Linux/Windows/Mac), MacTeX (für Mac OS X, basierend auf TeXLive).

Entwicklungsumgebungen

AUCTeX mit previewLaTeX im Einsatz

LaTeX-Dokumente werden im Allgemeinen mittels einer Entwicklungsumgebung erstellt. Zwar kann man LaTeX-Dokumente auch mit Hilfe eines einfachen Texteditors und der Kommandozeile erstellen, doch bieten die auf LaTeX angepassten Programme mehr Funktionen und Komfort. Viele LaTeX-Befehle, Sonderzeichen und Symbole sind über die grafische Benutzeroberfläche zugänglich, und teilweise lassen sich darüber auch einfache Tabellen erstellen. Für große Projekte bieten Entwicklungsumgebungen eine Verwaltung und Strukturdarstellung. Dokumentenvorlagen und DVI-Vorschau finden sich fast überall. Zur Verbesserung der Lesbarkeit des Codes gibt es eine Syntaxhervorhebung und teilweise auch eine Autovervollständigung von Befehlen. Manche Programme bieten eine Rechtschreibprüfung. Umlaute werden von manchen Entwicklungsumgebungen automatisch in LaTeX-Befehle übersetzt. Der fortschrittlichere Ansatz zur Verwendung von Umlauten ist eine geeignete Zeichenkodierung und ein dazu passendes LaTeX-Paket. Manche Umgebungen unterstützen insbesondere Unicode. Damit können Umlaute und andere Zeichen wie z. B. das Mikro-Zeichen µ (nicht-kursives griechisches Mü) oder das Gradzeichen ° direkt im Quelltext verwendet werden.

Dies ist eine unvollständige, nach Betriebssystemen unterteilte Liste einiger (grafischer) Editoren oder Entwicklungsumgebungen für LaTeX.

Plattformunabhängig/Multiplattform

  • AUCTeX ist eine Entwicklungsumgebung, die auf Emacs basiert.
  • Eclipse (IDE) mit der Erweiterung TeXlipse
  • LyX ist ein Frontend, das den Code größtenteils verbirgt, indem es WYSIWYM bietet.
  • Texmaker ist ein freier LaTeX-Editor für Unix-Systeme, Mac OS X und Windows, vergleichbar mit Kile (Linux), hat viele Makros, vordefinierte Umgebungen, Sonderzeichen und Unterstützung für Unicode (Freie Software)
  • Vim mit dem LaTeX-Suite-Plugin

UNIX-Systeme

  • Kile ist ein LaTeX-Editor für KDE.
  • Winefish LaTeX Editor ist ein auf Bluefish basierender LaTeX-Editor für GNOME
  • LaTeX-Plugin für den GNOME-Editor gedit

Mac OS X

  • TeXShop ist der am meisten verbreitete Editor unter Mac OS X (Freie Software).
  • iTeXMac bedarf etwas mehr Einarbeitung, bietet dafür aber sehr gut Möglichkeiten, auch größere Projekte übersichtlich zu bearbeiten und individuell zu gestalten (Freie Software).
  • TextMate ist ein sehr beliebter, vielseitiger Texteditor mit guter Unterstützung für LaTeX (proprietär).
  • LaTeXiT ist ein kleines Programm, mit dem man LaTeX-Zeichensätze in Gleichungen umwandeln und in jegliche Dokumente einbauen kann. Über die „Dienste“-Option ist es auch möglich, einen Zeichensatz direkt in einem (Textverarbeitungs)-Programm umzuwandeln.
  • BibDesk ist ein Programm, das eine sehr benutzerfreundliche Oberfläche zur Literaturverwaltung mit BibTeX liefert (Freie Software).

Microsoft Windows

eComStation und OS/2

  • EPM ist der erweiterbare Standardeditor von eComStation (kurz eCS) und OS/2, der durch das kostenlose EPM TeX Front End (EPMTFE)] (Debian Free Software Guidelines-Kompatible Lizenz) um Syntaxhervorhebung, Codevervollständigung und ein Menü für VTeX/2 (siehe Weblinks) oder ein beliebige andere TeX-Umgebung erweitert wird. Es gibt zwei Versionen des EPMTFE (classic und VTeX), wobei die classic Variante seit Dezember 2004 manuell aus dem Quellcode erstellt werden muss und nicht mehr vorkompiliert vorliegt.
  • LyX ist eine Portierung des Multiplattform-Editors auf Basis des Qt (Toolkit).

Siehe auch

Literatur

  • Leslie Lamport: LaTeX. A Document Preparation System. User’s Guide and Reference Manual. Addison-Wesley Longman, Amsterdam 1999, ISBN 0-201-52983-1 – Die englische Originalversion des offiziellen Handbuchs (deutsch: Das LaTeX-Handbuch. Addison-Wesley, 2. Auflage 1995 ISBN 3-89319-826-1. Die deutsche Fassung geht auch auf die Anpassung an die deutsche Sprache ein. Inzwischen vergriffen; eine Neuauflage ist zurzeit nicht geplant.)
  • Helmut Kopka: LaTeX. 1. Eine Einführung. Pearson Studium, 3. überarbeitete Auflage 2006 ISBN 3-8273-7038-8.
  • Helmut Kopka: LaTeX. 2. Ergänzungen. Pearson Studium, 3. überarbeitete Auflage 2003 ISBN 3-8273-7039-6.
  • Helmut Kopka: LaTeX. 3. Erweiterungen. Pearson Studium, korrigierter Nachdruck 2003 ISBN 3-8273-7043-4.
  • Frank Mittelbach u. a.: Der LaTeX-Begleiter. 2. Auflage. Pearson Studium, 2005, ISBN 3-8273-7166-X.
  • Manuela Jürgens: LaTeX – Eine Einführung und ein bisschen mehr…. Hrsg. v. d. FernUniversität Hagen. Internet, 2000. (pdf, 1,2 MB) – Kleinschrittige Einführung in Text- und Formelsatz.
  • Manuela Jürgens: LaTeX – Fortgeschrittene Anwendungen. Oder: Neues von den Hobbits …. Hrsg. v. d. FernUniversität Hagen. Internet, 1995. (pdf, 1,4 MB) – Beschreibung einiger zusätzlicher Gestaltungsmöglichkeiten.

Einzelnachweise

  1. http://research.microsoft.com/en-us/um/people/lamport/pubs/pubs.html#latex
  2. l2tabu Kapitel 2.2.6.

Weblinks


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