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Exposés sur LaTeX

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34 pages
  • exposé
Exposés sur LATEX Thierry MASSON Cours 7 – LATEX et les graphiques « Ce dessin m'a pris cinq minutes, mais j'ai mis soixante ans pour y arriver. » Pierre-Auguste Renoir 7.1 Généralités sur les graphiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
  • principes généraux des logiciels de dessins vectoriels
  • directions tangentes en les points extrêmes
  • bonne taille
  • courbes de bézier
  • faire des dessins
  • dessin dans inkscape
  • points extrêmes
  • documentation pour le package tikz
  • logiciels
  • logiciel
  • image
  • images
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AExposés sur L T XE
Thierry MASSON
ACours 7 – L T X et les graphiquesE
«Ce dessin m’a pris cinq minutes,
mais j’ai mis soixante ans pour y arriver.»
Pierre-Auguste Renoir
7.1 Généralités sur les graphiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Où l’on s’initie à regarder la nature intime d’une image et la structure
informatique d’un graphique...
7.2 Faire des dessins à la souris . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Où l’on choisit d’abord de voir s’il nous est possible de dompter la souris pour
produire de beaux dessins à dessein...
7.3 Illustrer les mathématiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Où l’on conçoit que les données numériques sont mieux présentées avec des outils
adéquats, que les courbes analytiques méritent des logiciels dédiés et que les
constructions géométriques usuelles peuvent s’informatiser...
7.4 Programmer des graphiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Où l’on découvre qu’il est possible de programmer un dessin comme on a appris
auparavant à programmer du texte...
7.5 Insertion de graphiques externes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Où l’on apprend l’art élémentaire du collage d’images au cœur de nos textes...
7.6 Insertion d’une figure avec légende . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Où l’on découvre quelques commandes pour disposer au mieux nos images
légendées dans le texte...
URLs des liens cités dans le texte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34ACours 7 – L T X et les graphiquesE
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
Documentation à consulter
ADocumentationgénéralesurlesgraphiqueset L T X:E
²1– TheLT XGraphicsCompanion ,M.Goossens,F.Mittelbach,S.Rahtz,D.Roegel,H.Voss,E
Addison-Wesley2007.
²2– GraphicsinLT X ,unarticlequirecenselespackagespourproduiredesgraphiquesauseinE
Ade L T X.E
DocumentationpourlelogicielAsymptote:
²3– LesiteoXcield’Asymptote donnedenombreuxexemples.
²4– Asymptote:theVectorGraphicsLanguage ,ladocumentationo cielle.
²5– Asymptote-Galeriesd’exemples ,unsitequifournitdesexemplessimpli ésillustrantde
nombreuxpointsdulangage.
DocumentationpourlepackageTikZ:
²6– LesiteoXcieldespackagespgfettikz .
²7– TikZ&PGF ,lemanuelo ciel.
²8– TikZandPGFexamples ,unsitequicollectedenombreuxexemples,unebonnefaçonde
démarrerenfaisantducopier-coller...
²9– GraphicswithTikZ ,unarticlecourtquiexpliquel’essentieldeTikZ.
²10– TikZpourl’impatient ,unexcellentlivreen PDFtrèssimpleettrèspédagogique.
Lesautreslogicielsquiserontévoquésontleurpropredocumentation,quisortdustrictecadre
Ad’uneinstallation L T X.E
2 25 février 2012ACours 7 – L T X et les graphiquesE
7.1 Généralités sur les graphiques
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
Différents formats d’images
Lemondedesimagessediviseendeuxcatégories.
²11Lesimagesmatricielles(BITMAP) Uneimagematricielleestuneimagenumériquecomposée
d’untableaudepixels(pointsdecouleurs)etdedonnéesglobales(taille,résolution...).
Exemplesdeformats: JPG, PNG, TIFF, BMP...
²12Lesimagesvectorielles Uneimagevectorielleestuneimagenumériquecomposéed’objets
géométriquesindividuels(segmentsdedroite,polygones,arcsdecercle,etc.)dé nischacun
pardiversattributsdeforme,deposition,decouleur,etc.
Exemplesdeformats: EPS, PDF, SVG...
L’agrandissementdesimagesvectoriellesestpossibleàn’importequelleéchelle,pasceluides
imagesmatricielles:
Ù
(PDF) (PNG)
Produiredesimages BITMAPestrelativementfacile:photographienumérique,nombreuxlogiciels
dedessin,scand’une gure...
Produiredesimagesvectoriellesrequiertdeslogicielsdédiés.
Leslogicielsdecréationdedessinmentionnésdanscequisuitserontdecetype.
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
Particularités de certains formats d’images
Lesformatsd’images PNG, TIFF, PDFet SVGgèrentdes“couleurstransparentes”.
Lorsqu’onsuperposel’imagesurunfondcoloré(ouuneautreimage),celledudessouspeutsevoir
àtraverscelledudessus.
{\color{blue!35}\rule{1.5cm}{1.5cm}}%
\hspace{ 1.5cm}%
\includegraphics[width=1.5cm]{CPT.pdf}
Latransparencepeutêtretotaleoupartielle(onparled’opacité).
JPGet EPSnegèrentpaslatransparence.
ATouslesformatsd’imagesque L T XutilisedoiventimpérativementcomporterdesinformationssurE
Aladimensiondel’image: L T Xréserveunespacedelatailledel’image(aprèsd’éventuellesE
transformations).Onparlede“BoundingBox”.
L’utilitaireebbpermetd’a cherla“BoundingBox”des chiers .pdf, .pnget .jpg:
ebb O image.png
L’utilitairepdfcropdécoupeun chier .pdfpourqu’ilaitlatailleminimaledudessin:
pdfcrop image.pdf image reduite.pdf –margins 10 image.pdf image reduite.pdf
permetd’ajouterdesmargessupplémentaires.Ù
25 février 2012 3
O
O
OACours 7 – L T X et les graphiquesE
7.2 Faire des dessins à la souris
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
Principes généraux des logiciels de dessins vectoriels
Leslogicielsdedessinsvectorielsseressemblenttousdansleursprincipesdefonctionnement.
– Unezonedetravailauxdimensionspersonnalisables.
– Possibilitéd’agrandirlavuepourtravaillerplus nement.
– Unensembled’objetsgraphiquespré-dé nis:cercles,rectangles,arcsdecercle,ovales,étoiles,
croix,spirales...
– Dessinsdesegmentsetdecourbespassantpardespointslibres.
lignesbrisées,régulières,ouvertes,fermées...Ù
²13Souventconstruitesàpartirde COURBES DE BÉZIER .
– Possibilitéderemplirdeszonesferméespardescouleurs,desdégradésdecouleurs...
– Personnalisationdeslignes:couleur,épaisseur,pointillés,tiretés, èches...
– Positionnementd’objetssurlazonedetravail:positionnementhorizontal,rotation,échelle,
positionnementenprofondeur(devantouderrièred’autresobjets)...
– Couchesdedessinsindépendantesquipeuventsesuperposer.
– Groupementdeplusieursobjetspourlesmanipulerensemble.
– Outilsdetexteplusoumoinsriches.
– Copier-collerdesdi érentsobjetscréés.
– Importde chiersd’imagesetdedessins,exportdansdi érentsformats.
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
Intermède : les courbes de Bézier
LescourbesdeBéziersontdescourbespolynomialesparamétriquesquipermettentdedessiner
unecourbelisseàpartirdeladonnéedecertainspointsduplan.
LacourbedeBézierlaplusutiliséeestunecourbeduplancomplexeparamétréeparunpolynôme
dedegré3:
3 2 2 3t7→ (1-t) z +3t(1-t) c +3t (1-t)c +t z , t∈ [0,1]0 0 1 1
c c c0 1 0 c1
z z z z0 1 0 1
Lespointsz etz sontappeléslespointsinitiauxet naux(oupointsextrêmes,nœuds),0 1
lespointsc etc sontappeléslespointsdecontrôle(oupoignées).0 1
Denombreusesvariantesdeceparamétrageexistent:certainsdonnentla“tension”entrelespoints
initiauxet naux,d’autreslesdirectionstangentesenlespointsextrêmes,d’autresla“courburedela
courbe”auxpointsextrêmes.
2 2IlexisteaussidescourbesdeBézierquadratiquedelaforme(1-t) z +2t(1-t)c+t z ,ainsique0 1
descourbesdeBézierlinéaires(segmentdedroite).
4 25 février 2012ACours 7 – L T X et les graphiquesE
7.2 Faire des dessins à la souris
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
Le module de dessin de OpenOffice
²14OpenOffice estunlogiciellibrequiseprésentecommeunesuitebureautique,avecde
nombreuxmodules:traitementdetexte,tableur,présentationetsurtoutdessin.
²15Lesprincipauxavantagesdumodule Draw de OpenOffice:
– Nombreuxobjetsgéométriquesprédé nis.
– Grandesimplicitédemanipulationdesobjetsgraphiques,grandesouplesse.
– Formatde chierdesauvegardeouvert,assuréd’unecertainepérennité,etformatd’exportation
Aen PDFpourl’insertiondans L T X.E
– Fonctionnesurtouslessystèmesd’exploitationscourants.
Du texte
BSuiteàunbugquirésisteauxprotestations,lorsqu’onexporteundessinen PDF,iln’apasla
bonnetaille(ilconservelatailledelapageentière).
onpeutluiappliquerlescriptpdfcrop:Ù
pdfcrop image.pdf image reduite.pdf
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
Faire un dessin avec OpenOffice
L’environnementdetravailde OpenOffice:
25 février 2012 5ACours 7 – L T X et les graphiquesE
7.2 Faire des dessins à la souris
• • • • • • • • • • • • • • • • • • •
Le logiciel Inkscape
²16Inkscape estunlogiciellibred’éditiondegraphismesvectoriels,dotédecapacitéssimilairesà
²17deslogicielsprofessionnelsdutype Illustrator .
Lesprincipauxavantagesde Inkscape:
– Sonformatde chiernatifestle SVG(ScalableVectorGraphics)quiestundesstandardsdu WEB
assuréd’unepérennité.Ù
– Nombreuxobjetsgéométriquesprédé nis.
– Outiltrèsprofessionnel,grandepuissance.
A– Formatd’exportationen PDFpourl’insertiondans L T X.E
– Formatsd’importationtrèsdivers: POSTSCRIPT, EPS, PDF, JPG, PNG, TIFF...
– Fonctionnesurtouslessystèmesd’exploitationscourants.
onpeutimporterun chier PDFpourleretravailler.Ù
• • • • • • • • • • • • • • • • •
AInkscape et L T XE
AInkscapeestintéressantcarilestconçupourexporteren L T X.E
Laprocédureàsuivreestlasuivante:
– Menu“Fichier”>“Enregistrersous...”
– Choisir“PortableDocumentFormat(PDF)”etcliquersur“Sauver”
– Cocherlescases“PDF+LaTeX...”et“Exporterledessin”.
Lerésultatproduitdeux chiers:
un chierimage image.pdfetun chiertexte image.pdf_tex.
ADansundocument L T X,oninsèrealorsl’imageparlecodesuivant:E
\usepackage{graphicx}
\usepackage{xcolor}
...
\def\svgwidth{5cm}
\input{image.pdf_tex}
Le chier image.pdf_texs’occuped’insérerl’image,etenplusilluisuperposeleslibellésdetexte
qu’onaplacésurledessindans Inkscape.
ACeslibellésdetextepeuventêtreducode L T Xquelconque,quiseracompilédansledocumentE
AL T Xoùl’imageestinséréeparcetteprocédure.E
Onpeutéditerle chier image.pdf_texpourmodi erdeslibellésdetexte.
\svgwidthsertàdonnerlataille naledel’imageenlargeur.
6 25 février 2012ACours 7 – L T X et les graphiquesE
7.2 Faire des dessins à la souris
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Faire un dessin avec Inkscape
L’environnementdetravailde Inkscape:
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Le logiciel XFig
²18 AXFig estunlogicieldedessinvectorielcompatiblesurbiendespointsavec L T X.E
Onpeutluireprochersoninterfacevieillotteetpeucompatibleaveclescanonsactuels.
²19Lelogicielfig2vect permetdeconvertirdes chiersgénéréspar XFigendes chiers SVG
éditablespar Inkscape.
25 février 2012 7ACours 7 – L T X et les graphiquesE
7.2 Faire des dessins à la souris
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
Autres logiciels de dessin à la souris
Ilexistedenombreuxlogicielsdedessinsvectoriels,soitgratuits,soitpayants.
²20jfig Celogicielestuneversion JAVAde XFig.Ilenreprendl’interface,leformatde chier,etles
formatsd’exportation.
AIlestcompatibleavec L T Xdelamêmefaçonque XFig.E
²21 AIpe C’estunlogiciellibredestinéàlacréationdedessinsvectorielsàinsérerdans L T X.E
ALesobjetsdetextepeuventcontenirdescommandes L T X.E
²17Adobe Illustrator (payant) C’estlelogicielderéférenceenmatièrededessinsvectoriels.Ilest
²22intégréàlasuite Adobe Creative Suite,quicontient Adobe Photoshop (dessins BITMAP)
²23et Adobe InDesign (miseenpage).
²24CorelDRAW (payant) C’estleconcurrentdirectdulogicielprécédent.Ilestaccompagnéd’un
logicielderetouchephotographique.
²25sK1 illustration program Celogiciellibreestencoreendéveloppement.
Sonbutestd’obtenirunlogicielmultiplateformecomparableà Adobe Illustratoret
CorelDRAW.
D’autreslogicielspluscon dentielsetplusspécialiséssontdisponibles.
²26OntrouverasurlapageComparisonofvectorgraphicseditors unelistecommentéede
telslogiciels.
Onpeutdésormaisutiliserdeslogicielsenligne(àl’intérieurd’unnavigateurInternet)pourcréer
²27desdessinsvectoriels,commeparexemplesurlesiteAviary .
8 25 février 2012ACours 7 – L T X et les graphiquesE
7.3 Illustrer les mathématiques
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
Différents types de logiciels
Di érentsproblèmesmathématiquespeuvents’illustrerselondiversesméthodes,doncselondivers
typesdelogiciels:
Leslogicielsàvocationsmathématiques: Ils’agitdelogicielsutiliséspourmanipulerdes
expressionsmathématiques(analyse,algèbre,géométrie...),pourgénérerettraiterdes
donnéesnumériques(codesdesimulations,traitementsstatistiques,visualisation
dynamiques...):
²28 ²29 ²30 ²31 ²32 ²33 ²34Mathematica , Maple , Matlab , Scilab , Maxima , Octave , Magma ,
²35 ²36Sage , GNUPlot ...
Leslogicielsdetypetableurs: Logicielsdemanipulationdesériesdedonnées,avecdiverses
possibilitésdeprogrammation:
²37 ²38Excel , Calc de OpenOffice...
Leslogicielsde“géométriedynamique”: Logicielsdontlebutestderéaliserdesconstructions
géométriquesensebasantsurdesrelationsmathématiquesprécises:
²39 ²40GeoGebra , CaRMetal ...
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
Les logiciels polyvalents
²28 ²29 ²32 ²33Mathematica , Maple , Maxima , Octave ... sontdeslogicielstrèspolyvalents:calculs
formels,manipulationetreprésentationd’expressionsanalytiques,traitementdedonnées...
Ceslogicielssontprévuspourreprésentergraphiquementlesdonnéesetlesstructuresqu’ils
manipulent.
1.0
0.5
2
0.0
1-0.5
-1.0
0
-2
-10
2
-2
Mathematica Maxima
25 février 2012 9ACours 7 – L T X et les graphiquesE
7.3 Illustrer les mathématiques
• • • • • • • • • • • • •
Les tableurs
Leslogicielsdetypetableurspermettentnonseulementdetraiterdesgrandessériesdedonnées,
maisaussidereprésentergraphiquementcesdonnéessansavoiràapprendreunlangagespéci que
ettechnique.
rapiditédemiseenœuvre,personnalisationspossibles.Ù
!"#$%%"&
World-Wide Space Launch Events
60
!"#$%&'()%*)+%,-)."*
Total50
United States
Russia!"#$%&'()*) !"#$%&'()7')
Europe
+,-')$#..')/010) 189:"') 40 China
+,-')23.4' India
Japan
!"#$%&'()*) !"#$%&'()7') Israel
30
+,-')+"'((4') ;"';3( Ukraine
Iran
5#5)163-'
Brazil
20)!"#$%&'()*) <6-"'() Korea, North
Korea, South+,-')+"'((4') 2"#$%&'(
Multinational
163-')
10
!"#$%&'()*)
+,-')+'"(3..4'
0
1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Calcde OpenOffice Calcde OpenOffice
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
Représentations de données avec GNUPlot
²36Lelogiciel GNUPlot esttrèsutilisépourtracerdesgraphes,soitàpartirdefonctions
mathématiques,soitàpartirdedonnéesnumériques.
Ilestutilisédans Maximaet Octavepourlagénérationdesgraphes.
Ilexportedansdenombreuxformats: EPS, PDF, PNG, SVG...
AIlpeutséparerl’imageetleslibelléspourque L T Xs’occupedeslibellésàlacompilation.E
1
0.9 3
0.8
20.7
0.6
1
0.5
0.4 0
0.3
-10.2
0.1
-2
0 20 40 60 80 100
-3 -2 -1 0 1 2 3
t
(ExemplesfournisparXavierLeoncini)
'()"*&
10 25 février 2012
M(t)

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