10.7 Professioneller Satz mit LaTeX

Wenn Sie mit Office-Programmen an die Grenzen des Möglichen stoßen oder Wert auf ein professionelles Layout Ihrer Dokumente legen, dann lohnt sich die Verwendung von LaTeX. LaTeX genießt den zweifelhaften Ruf, kompliziert und schwer erlernbar zu sein. Dass dies nur ein Vorurteil ist und bei genauerem Hinsehen jeglicher Grundlage entbehrt, soll dieser Abschnitt zeigen.

Warum LaTeX?

Es gibt Situationen, in denen man sehr schnell an die Grenzen sämtlicher Office-Programme stößt – nicht nur, wenn Sie ein Buch mit mehreren hundert Seiten und unzähligen Abbildungen schreiben. Wenngleich Office-Programme für die meisten Anwender im alltäglichen Gebrauch ausreichen, so haben sie doch einige typische Schwachstellen.

So ist beispielsweise der Textsatz allgemein mangelhaft: Buchstaben werden entweder zu eng aneinandergesetzt oder zu weit auseinandergezogen. Die feste Einbindung von Grafiken erhöht die Größe des Dokuments dramatisch, sodass sich diese Programme oftmals beim Laden oder Abspeichern der Arbeit mit einem Datenverlust ins Jenseits verabschieden. Dies ist natürlich besonders ärgerlich, wenn es sich um eine wichtige Hausarbeit mit Dutzenden von Seiten handelt. Ein weiteres Manko ist die Einbindung von Formeln in naturwissenschaftlichen Abhandlungen; das Ergebnis ist zumeist nicht vorzeigbar.

Der Buchdruck ist mehr als 600 Jahre alt, und während zu Beginn noch feste Drucktafeln eingesetzt wurden, revolutionierte Gutenberg im 15. Jahrhundert die Druckkunst mit beweglichen Lettern. Vor etwa 30 Jahren folgte eine zweite Revolution, und in den Druckerein begann der Siegeszug des Computers. Allerdings waren die Ergebnisse dieser Drucktechnik oftmals mangelhaft und mit den Layout-Fähigkeiten heutiger Office-Programme vergleichbar. Der amerikanische Informatiker und Mathematiker Donald Ervin Knuth wollte dies für seine Bücher nicht akzeptieren und entwickelte in den Jahren 1977 bis 1986 eine Software, die den höchsten typografischen Anforderungen beim Buchdruck genügen sollte. Er nannte diese Software TeX nach dem Wortstamm der griechischen Wörter für Kunst, Handwerk und Geschick. Gesprochen wird TeX wie ''tech'' in dem Wort Technik.

TeX setzte allerdings noch eine Menge typografisches Wissen voraus und war somit noch nicht für den unbedarften Anwender geeignet. Dies änderte sich 1982, als der Computerwissenschaftler Leslie Lamport das auf TeX basierende Makropaket LaTeX (Lamports TeX) entwickelte. LaTeX ist eine Sammlung von TeX-Befehlen und weiteren Programmstrukturen (u. a. Makros), die dem Anwender die reine Anwendung von TeX ermöglicht, ohne dass dieser sich mit typografischen Regeln befassen muss. Beispielsweise reicht bei der Verwendung von LaTeX der Befehl footnote, um eine Fußnote zu setzen. LaTeX übernimmt selbstständig die Auswahl der Schriftgröße, die Platzierung und Nummerierung der Fußnote, während man bei TeX alle diese Schritte manuell durchführen muss. Da LaTeX aber auf TeX basiert, ist es nachvollziehbar, dass man alle diese Einstellungen nach Bedarf auch ändern kann.

Das Comprehensive TeX Archive Network (CTAN, www.ctan.org) ist das umfangreichste Archiv im Internet für alles rund um (La)TeX. Sie können dort komplette LaTeX-Distributionen für sämtliche Betriebssysteme, Schriften (Fonts) und andere Makropakete finden. Sie können mithilfe eines Web-Interfaces das komplette Verzeichnis durchsuchen.

Was ist ein Textsatzsystem?

Bei (La)TeX handelt es sich nicht um ein Textverarbeitungsprogramm wie beispielsweise OpenOffice Writer oder Microsoft Word. Diese beiden Programme funktionieren nach demWYSIWYG-Prinzip (What You See Is What You Get), d. h., das gedruckte Dokument entspricht der Darstellung auf dem Bildschirm.

(La)TeX hingegen ist ein Textsatzsystem und arbeitet nach dem WYSIWYM-Prinzip (What You See Is What You Mean). Hierbei schreibt der Anwender den Inhalt seines Dokuments mit einem einfachen Texteditor und versieht diesen Text mit den nötigen Formatanweisungen. Das fertige Schriftbild erstellt (La)TeX durch einen Kompiliervorgang selbstständig. Dieses zweiteilige Vorgehen (Schreiben und Kompilieren) wirkt auf den ersten Blick unnötig kompliziert, führt aber nach etwas Eingewöhnungszeit zu genauso schnellen Ergebnissen. Zusätzlich sind Layout-Wünsche einfacher umzusetzen und die erreichten Ergebnisse deutlich zuverlässiger.

Mithilfe des professionellen Drucksatzsystems TeX von Donald Knuth bzw. dessen Weiterentwicklung durch die Makros von LaTeX gelingt es auch designtechnisch weniger begabten Anwendern, ansprechende Druckwerke zu erstellen. Beispielsweise wurde das vorliegende Buch mit LaTeX gesetzt. Diese Beschreibungssprache bietet folgende Vorteile:

• LaTeX-Dateien liegen stets im ASCII-Format vor und nehmen daher im Vergleich zu proprietären Formaten wie z. B. Microsoft Word sehr wenig Platz ein.

• TeX verwendet Quelltexte und kompilierte Ausgabedateien. Die Quelltexte können hierbei mit einem beliebigen Editor erstellt werden und bestehen lediglich aus ASCII-, 8-Bit- oder Unicode-Dateien mit integrierten Fomatierungsbefehlen. Dies macht die Dateien sehr klein und flexibel. Außerdem lassen sich die Quelltexte auf jedem System betrachten, auch wenn kein TeX zur Verfügung steht.

• TeX ist sehr ressourcenschonend: Es kann beliebig alte Hardware eingesetzt werden.

• Das Format ist relativ »absturzsicher«: Da es sich um reine Textdateien handelt, ist das Material kaum anfällig gegenüber Abstürzen des Hauptprogramms. So mancher Word-Anwender erlebte schon ein böses Erwachen, wenn sich das Großprojekt vom Kaliber Dissertation oder Diplomarbeit kurz vor der Fertigstellung nicht mehr vom Programm öffnen ließ.

• TeX ist frei, die Quelltexte sind für jeden Anwender zugänglich und können von ihm angepasst werden. Zudem ist TeX kostenlos.

• Durch die Offenlegung der Quelltexte besteht für den Anwender die Sicherheit, dass seine Dokumente auch noch in den folgenden Jahren formatiert werden können.

Ich habe bisher in den ersten Auflage dieses Buchs die Installation der TeTeX-Pakete empfohlen, und diese Vorgehensweise ist für die Ubuntu-Versionen bis Oktober 2006 auch legitim. Leider gab es aber danach eine fehlerhafte Integration der TeTeX-Pakete in Ubuntu, die zwar die Nutzung von LaTeX weiterhin erlauben, aber in Verbindung mit dem Einbinden von Bildern und Grafiken im -Format zu einer fehlerhaften Darstellung führen. Dieser Fehler tritt in den Ubuntu-Versionen 6.10 »Edgy Eft«, 7.04 »Feisty Fawn« und 7.10 »Gutsy Gibbon« auf und wird aller Wahrscheinlichkeit nach auch nicht mehr behoben, da TeTeX nicht mehr weiterentwickelt wird. Thomas Esser, der Hauptentwickler von TeTeX (www.tug.org/tetex/), hat seine Arbeit an dieser TeX-Distribution im Mai 2006 eingestellt. Zum Glück gibt es weitere Distributionen von TeX, und so empfiehlt sich eine Installation von TeX Live (www.tug.org/texlive/). Die TeX-Distributionen müssen sich alle an die grundlegenden Strukturen von LaTeX halten wie z. B. die TDS (TeX Directory Structure). Ich empfehle ebenfalls TeX Live, da die Pakete für diese Distribution über Synaptic zu installieren sind und die Integration in Ubuntu reibungslos umgesetzt ist.

Deinstallation von TeTeX

Wenn Sie bereits TeTex installiert haben und nun auf TeX Live wechseln möchten, dann müssen Sie vorher die alte TeX-Distribution entfernen. Dies geschieht am einfachsten grafisch über Synaptic oder im Terminal über ein simples

sudo apt-get remove tetex

Von TeTeX abhängige Pakete entfernen Sie danach automatisch mit folgendem Befehl:

sudo apt-get autoremove

Wenn Sie keine TeX-Distribution installiert hatten, können Sie obige Ausführungen ignorieren. Ein sudo apt-get autoremove empfiehlt sich aber immer, um verwaiste und nicht mehr benötigte Pakete zu löschen. Nun können Sie sich frohen Mutes an die Installation von TeX Live heranwagen. Das Kernpaket für den grundlegenden Betrieb von LaTeX installieren Sie so:

sudo apt-get install texlive

Die Abhängigkeiten werden automatisch aufgelöst, und die Größe des Downloads hält sich noch in Grenzen (ca. 75 MB). Sie können über Synaptic sehr viele Erweiterungen herunterladen, die aber alle optional und nicht erforderlich für das Erstellen von einfachen Dokumenten sind. Suchen Sie einfach mit Synaptic nach texlive, und Sie erhalten eine Übersicht aller verfügbaren Pakete. Für das erweiterte Bearbeiten genügt meist schon das zusätzliche Installieren der Pakete texlive-extra und latex-ucs für die Unterstützung von UTF8-codierten Textdateien.

Wenn Sie DSL, eine Flatrate und eine große Festplatte besitzen, dann haben Sie sicherlich keine Scheu vor großen Datenmengen. In diesem Fall und auch, wenn Sie sämtliche Möglichkeiten von TeX Live nutzen möchten, können Sie auch das Meta-Paket texlive-full installieren:

sudo apt-get install texlive-full

Hierbei laden Sie ca. 500 MB herunter und haben im Anschluss die gesamte TeX-Live-Distribution auf Ihrem Rechner installiert. Egal, ob Sie nur das Kernpaket oder die komplette Distribution herunterladen und installieren: Sie können mit TeX Live genauso arbeiten wie vorher mit TeTeX.

10.7.1 Struktur

Erste Schritte unternehmen Sie am besten mit einem Standardeditor. Abbildung zeigt das (sehr) einfache Beispiel eines LaTeX-Dokuments. Auf der rechten Seite sind jeweils die Erklärungen als Kommentare hinterlegt, auf die man natürlich auch verzichten könnte. Das Prozentzeichen ist hierbei wichtig, damit die Kommentare beim Kompilieren ignoriert werden.

Speichern – Kompilieren – Ansehen

Wenn Sie das Grundgerüst einer LaTeX-Datei fertig erstellt haben, beispielsweise wie in Abbildung, speichern Sie die Datei unter einem beliebigen Namen mit der Endung .tex ab (hier: beispiel.tex).

Rufen Sie anschließend diese TeX-Datei mit

latex beispiel.tex

im Terminal auf.

Abbildung 10.18 Ein sehr einfaches Beispiel eines LaTeX-Dokuments

Nach Eingabe des Befehls liefert TeX eine detaillierte Rückmeldung, die im Erfolgsfall wie in Abbildung aussieht. Wenn Fehler auftreten, stoppt TeX an der betreffenden Stelle und teilt Ihnen den Fehler mit. Etwaige Warnungen können Sie übersehen, Fehler müssen aber unbedingt korrigiert werden, da sonst keine Ausgabedatei erstellt wird.

Neben der Ausgabedatei werden von TeX noch einige weitere Dateien im aktuellen Verzeichnis angelegt:

• beispiel.aux – Diese Datei enthält sämtliche Querverweise der Fußnoten und Referenzen des Dokuments.

• beispiel.toc – Wenn Sie ein automatisches Inhaltsverzeichnis in Ihrem Dokument anlegen, wird diese Datei zusätzlich erstellt. Ein Inhaltsverzeichnis erstellen Sie in der Inhaltsumgebung mit dem Befehl \ tableofcontents.

• beispiel.log – Dies ist das Protokoll des letzten LaTeX-Aufrufs.

• beispiel.dvi – Dies ist die Standard-Ausgabedatei von TeX, eine Device-Independent-Datei. Diese Datei können Sie mit Programmen wie Evince, Kdvi oder Xdvi ansehen. Natürlich können Sie aus einer DVI-Datei auch beispielsweise ein PDF oder eine Postscript-Datei erstellen (siehe unten).

Dadurch wird eine sogenannte dvi-Datei erzeugt, »dvi« steht hierbei für Device Independent. Diese kann mithilfe des Programms xdvi dargestellt werden:

xdvi beispiel.dvi

Abbildung 10.19 Durch den Aufruf von Latex wird der Quelltext kompiliert.

Abbildung 10.20 Dies ist das fertige DVI, das nach dem Kompilieren des Quelltextes aus dem genannten Beispiel entsteht. Das DVI lässt sich anschließend in ein Postscript- oder PDF-Format umwandeln.

Abbildung 10.21 Aus der LaTeX-Quelldatei (.tex) können Sie mithilfe der hier aufgezeigten Utilities DVI-, PDF- und Postscript-Dateien erstellen.

Strukturierung

Befehle leiten Sie grundsätzlich mit einem Backslash ein. Ergänzen können Sie diesen Befehl mit bis zu neun Argumenten. Der grundsätzliche Aufbau sieht folgendermaßen aus:

\ Befehl[Argumente]{Auswahl}

Hierbei steht die Befehlsauswahl zumeist in geschweiften Klammern, die optionalen Argumente stehen in eckigen Klammern.

Grundsätzlich besteht ein LaTeX-Quelltext immer aus zwei Abschnitten. Dazu gehört als Erstes die Präambel. Sie steht vor dem eigentlichen Dokument und definiert alle nötigen grundlegenden Formatierungen. Folgende Schritte werden vollzogen:

Nach der Präambel folgt der zweite Teil, der eigentliche Inhalt des Dokuments, das wir setzen wollen. Dieser Abschnitt wird mit \ begin{document} und \ end{document} definiert. Obwohl das eigentliche Setzen des Dokuments Aufgabe von LaTeX ist, können Sie natürlich auch selbst Einfluss nehmen. So können Sie beispielsweise mit \\ einen harten Umbruch erzwingen und mit \ newline einen weichen.

10.7.2 Syntax

Bisher haben Sie das Grundgerüst einer LaTeX-Datei kennengelernt. Mit diesem Gerüst können Sie bereits einfache Dokumente selbst erstellen, aber wenn Sie umfangreichere Texte verfassen, haben Sie bestimmt besondere Ansprüche an das Layout. Wir wollen uns im Folgenden mit den grundsätzlichen Formatierungen eines Textes beschäfigen. Viele der hier genannten Beispiele finden Sie in diesem Buch realisiert.

Fußnoten

Auch wenn Fußnoten den Textfluss unterbrechen und daher möglichst vermieden werden sollten, kommt man oftmals nicht ohne sie aus. Sie lassen sich mit LaTeX besonders bequem realisieren, indem man ohne Leerzeichen den Befehl \ footnote{Text der Fußnote} an die Stelle im Text einfügt, an der der Verweis auf die Fußnote stehen soll. Nach dem Kompilieren erzeugt LaTeX auf der betreffenden Seite automatisch die Fußnote, nummeriert sie und trennt sie durch einen waagerechten Strich vom übrigen Text.

Schrift und Ausrichtung

Eine Schriftart definieren Sie beispielsweise mit den in der folgenden Tabelle aufgeführten Auszeichnungen. Hierbei gilt die Auszeichnung jeweils für den in den geschweiften Klammern geschriebenen Text. Sie können diese Kommandos selbstverständlich miteinander kombinieren, um ein Wort gleichzeitig kursiv und unterstrichen darzustellen.

Standardmäßig verwendet LaTeX Blocksatz. Sie können dies ändern (beispielsweise in eine zentrierte Anordnung), wenn Sie einen Text mit \ begin{center} und \ end{center} einrahmen. Alternativ dazu können Sie auch flushleft für linksbündigen oder flushright für rechtsbündigen Textfluss wählen.

Marginalien

Eine elegantere Methode, um zusätzliche Informationen auf einer Seite darzustellen, sind die sogenannten Marginalien. Im Gegensatz zu Fußnoten unterbrechen diese Randnotizen den Lesefluss nicht so stark, da sie am jeweils äußeren Seitenrand dargestellt werden. Sie erzeugen Marginalien mit dem Befehl

\ marginpar{Text der Marginalie}

an der Stelle, an der die Randnotiz erscheinen soll.

Aufzählungen

Sie können mit LaTeX selbstverständlich auch Listenumgebungen, sogenannte Aufzählungen, ausgeben. Mit LaTex haben Sie für diesen Zweck die drei Umgebungen itemize, enumerate und description. Sie können Umgebungen selbstverständlich auch miteinander kombinieren oder ineinander verschachteln (bis zu vier Ebenen). Um eine Unterscheidung dieser Ebenen kümmert sich LaTeX selbstständig.

Neue Aufzählungselemente werden mit dem Befehl \ item gekennzeichnet. Dies sieht beispielsweise so aus:

\ begin{enumerate} 
\ item ... 
\ item ... 
\ begin{itemize} 
\ item ... 
\ item ... 
\ end{itemize} 
\ end{enumerate}

In der Umgebung enumerate werden die einzelnen Items durchnummeriert, während bei itemize nur ein schwarzer ausgefüllter Kreis vor dem jeweiligen Text erscheint und somit einen neuen Punkt ankündigt. Die Umgebung description eignet sich besser für Definitionen oder zu erläuternde Begriffe in einem Text. Hierbei wird in eckigen Klammern (\ item[Beispiel]) eine Beschreibung des Punktes, der erklärt werden soll, hinzugefügt. Diese Beschreibung wird fett gedruckt.

Gliederung

Eine große Stärke von LaTeX ist die automatische Gliederung eines Dokuments. Wenn Sie also die einzelnen Teile eines mehrseitigen Dokuments korrekt auszeichnen, kümmert sich LaTeX um das Layout und erstellt automatisch ein Inhaltsverzeichnis. Hierzu geben Sie bitte am Beginn der Dokumentenumgebung den Befehl \ tableofcontents ein. Die folgende Tabelle listet die wichtigsten Auszeichnungsoptionen der Dokumentenklasse book auf.

In der Dokumentenklasse book stehen Ihnen die obigen Befehle für die Gliederung eines Textes zur Verfügung. Wenn gewünscht, wird die Gliederung dabei automatisch in einem Inhaltsverzeichnis übernommen.

Sie müssen den Gliederungsbefehlen lediglich die Überschrift als Argument zwischen geschweiften Klammern übergeben. Bei sehr langen Überschriften können Sie in eckigen Klammern zusätzlich eine Kurzform angeben, die stattdessen im Inhaltsverzeichnis erscheint. Die Synthax des Gliederungsbefehls lautet:

\ section[Kurzform]{Dies ist die lange Form einer Überschrift}

Damit LaTeX spätere Änderungen im Inhaltsverzeichnis berücksichtigen kann, müssen Sie den Quelltext immer zweimal kompilieren. Bei dem ersten Durchgang wird die .toc-Datei aktualisiert, bei dem zweiten Durchgang wird diese veränderte Datei in das Dokument eingebunden.

Natürlich gibt es bequemere Möglichkeiten als einen einfachen Text-Editor, um LaTeX-Dateien zu erstellen. Nachfolgend wird die populäre Lösung Kile vorgestellt.

Kile

Kile kommt den Anforderungen an eine integrierte LaTeX-Umgebung für Einsteiger sehr nahe. Aus derselben Umgebung heraus wird editiert, kompiliert und gesichtet.

Abbildung 10.22 Kile – die LaTeX-Umgebung

Obwohl das Programm primär für die KDE-Umgebung konzipiert wurde, verrichtet es auch unter GNOME klaglos seinen Dienst. Um in den Genuss von Kile zu kommen, installieren Sie das folgende Paket:

• kile

Nach der Installation finden Sie das Programm im Menü Anwendungen • Büro. Umittelbar nach dem Programmstart finden Sie auf der linken Seite des Fensters einen Datei-Browser, in dem Sie existierende TeX- bzw. LaTeX-Dateien zum Bearbeiten auswählen können, aber auch neue Dateien erstellt werden können.

Zum Zeitpunkt der Drucklegung gab es noch keine deutsche Lokalisierung von Kile, deshalb zeigt Abbildung noch die englischen Menüs.

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