DO LATEX
CHAMADA
UNIDADE 3
TÓPICO 1 —
LINGUAGEM LATEX – NOÇÕES INTRODUTÓRIAS
1 INTRODUÇÃO
Estamos iniciando a Unidade 3 de Introdução a Física Computacional.
Faremos, inicialmente, uma breve introdução ao LaTeX, focando na ideia inicial de como você pode entender o básico para começar a usá-lo. Esta unidade está dividida em dois tópicos. No primeiro tópico, você encontrará um apanhado histórico sobre a linguagem de programação LaTeX, será apresentado ao programa, a sua estruturação e sua tipografia. No final deste primeiro tópico, você encontrará um resumo onde poderá retomar seu aprendizado e algumas autoatividades como forma de testar seu conhecimento adquirido. Na sequência, no tópico dois, o objetivo é tratar sobre o processamento de documento LaTeX.
Por fim, será a hora de você recapitular tudo o que aprendeu e estará apto a resolver as atividades propostas no final deste tópico.
Inicialmente, pode parecer difícil, mas, se você precisar escrever trabalhos acadêmicos confiáveis e bem-apresentados, certamente o LaTeX é uma das melhores opções a ser utilizada.
O LaTeX é um poderoso sistema de composição, usado para escrita de textos científicos de alta qualidade. Ao contrário de ferramentas como WYSIYG, sigla em inglês da expressão “What You See Is What You Get” e quer dizer “O que você vê é o que você obtém”, como o FrameMaker ou o Word, o LaTeX usa arquivos de texto sem formatação que contém comandos para formatação, o qual é grande, de código aberto, estável e usados por muitas editoras técnicas.
Existem várias versões do LaTeX para UNIX, LINUX, MS-DOS, OS2, Windows, Macs, que podem ser encontradas na internet. A maioria dos comandos para estas versões são compatíveis nestes sistemas. Vamos tratar aqui do LaTeX 2 e para MS-DOS.
DICAS
UNIDADE 3 —LINGUAGEM DE PROGRAMAÇÃO LATEX
O LaTex é muito mais poderoso e muito mais completo do que sugere esta simples introdução. A rede abrangente de arquivos TeX (Comprehensive TeX Archive Network, CTAN) é a autoridade para materiais relacionados ao TeX e ao LaTeX.
O LaTeX pode ser encontrado no endereço: “https://www.ctan.org/”.
Você pode baixar o LaTeX gratuitamente da CTAN, ou você pode comprar pelo The LaTeX Companion (Frank Mittelbach, Michel Goossens, Addison-Wesley). Este é o guia de referência, o qual possui um CD para instalação completa do LaTeX. Uma breve introdução do LaTeX2e é importante para quem inicia na criação de texto no LaTeX (OETIKER, 2001).
DICAS
2 HISTÓRICO DO PROGRAMA
Autor da série de livros The Art of Computer Programming, Donald Ervin Knuth, projetou na década de 1970 um programa de composição chamado TeX.
A série de livros The Art of Computer Programm pode ser acessada pelo seguinte endereço: https://www-cs-faculty.stanford.edu/~knuth/.
DICAS
O TeX é um sistema de tipografia desenhado e escrito, especialmente para textos matemáticos, que acabou sendo utilizado em meio acadêmico por físicos, matemáticos e cientistas da computação, em função de sua potencialidade em reproduzir equações matemáticas de forma simples e elegante.
Leslie Lamport, na década de 1980 desenvolveu o LaTeX, que nada mais é que um conjunto de macros para TEX, ou em outras palavras, é um pacote de macro que permite que os autores usem o TeX facilmente como mecanismo de formatação, é um sistema de preparação de documentos. Isso fornece um conjunto de comandos de mais alto nível para o usuário, que acaba por facilitar o uso da ferramenta.
TÓPICO 1 —LINGUAGEM LATEX – NOÇÕES INTRODUTÓRIAS
O LaTeX está disponível para a maioria dos sistemas operacionais. Cada sistema operacional possui diferentes implementações do LaTeX. A palavra LaTeX é pronunciada “lay-tech” ou “lah-tech”, não “látex” (como na borracha). A versão mais recente é o LaTeX2ε, e há ainda a versão LaTeX3 que ainda está sendo estudada. Até que o LaTeX3 seja entregue, a equipe desse projeto se mantém comprometida com a manutenção ativa do The New Standard LaTeX (LaTeX2e). A experiência adquirida com a produção e manutenção do The New Standard LaTeX terá uma grande influência no design do LaTeX3.
Atualmente, o LaTeX é amplamente utilizado na “indústria” de publicações técnicas para periódicos acadêmicos, principalmente por matemáticos, físicos, engenheiros, estatísticos e outras pessoas que possuem requisitos notacionais complexos, por exemplo, Elsevier, IEEE e Royal Society fornecem diretrizes para autores que usam o LaTeX.
Uma das vantagens de se utilizar o LaTeX é que o usuário não necessita se preocupar com a formatação do documento e assim consegue focar sua atenção somente no texto a ser escrito. Pode-se se dizer que a funcionalidade e a facilidade de uso estão juntas. Um bom exemplo do LaTeX, é a utilização de citações, referências cruzadas, numerações de capítulos, seções, subseções, figuras, tabelas, entre outras. Nesta situação, quando alteramos a numeração (adicionando ou retirando alguma parte do texto), o todo texto automaticamente se altera sem prejuízo a sua formatação original.
3 APRESENTAÇÃO DA PROGRAMAÇÃO LATEX
A linguagem de programação LaTeX engloba comandos que utilizam o TEX como base de processamento, é um editor de textos particularmente voltado para a área matemática contendo comandos para montar as mais diversas equações. Com ele é possível produzir textos de alta qualidade tipográfica (espaçamento entre palavras, combinação de letras etc.). Além de ser muito útil também para a elaboração de textos grandes como livros.
O LaTeX é conhecido como uma linguagem de programação destinada à formatação de documentos de uma forma mais "profissional". A diferença entre documentos editados com outras ferramentas e com o LaTeX é a ênfase que é dada a elaboração do produto final. Utilizando outros editores de texto, você se preocupa com a forma visual do documento que está sendo escrito. Utilizando LaTeX, o foco principal é a estrutura lógica do documento. Assim, o LaTeX é de suma importância para a comunidade acadêmica e científica, pois a exigência
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que desde cedo, um acadêmico possua, ao menos, uma noção da utilização da ferramenta LATEX2ε, para que no momento em que for utilizá-la não precise primeiro aprendê-la, ganhando tempo para o desenvolvimento da sua pesquisa.
Relembrando, como já dito anteriormente, o LaTeX2ε é a nova versão da anterior, pronuncia-se “Lay-tech 2” e escreve-se na plataforma LaTeX2e.
Os motivos expostos anteriormente, pertinentes à utilização do LaTeX, já seriam suficientes para qualquer acadêmico de Ensino Superior, mas para reforçar a ideia, listamos aqui mais algumas vantagens:
• Layouts profissionalmente criados, tornando o documento com aparência de gráfica.
• O processamento de fórmulas matemáticas é robusta, padronizada e visualmente agradável.
• Usuários de ‘primeira viagem’ apenas precisam aprender alguns poucos comandos de fácil compreensão para processar trabalhos com layouts pré-definidos (ex.:
artigos). Ao usar ferramentas gráfica como o LyX fica ainda mais simples.
• Estruturas complexas podem ser criadas facilmente, sem ter que refazer os reeditar algo pronto.
• Como o sistema LaTeX é open source, ou seja, gratuito, não é preciso desembolsar absolutamente nada, e ainda tem uma qualidade superior aos documentos gerados por softwares proprietários.
• Possui diversas atualizações grátis para tarefas que não estão disponíveis por padrão no LaTeX básico (ex.: bibliografia normalizada como ABNTEX, inclusão de gráficos POSTSCRIPT etc.).
• Requer pouquíssimo recurso do sistema, o processador não precisa trabalhar o tempo todo, apenas no momento de gerar o arquivo final.
• Totalmente portável, pode ser utilizado em todos os hardwares atuais, em todos os sistemas operacionais, respeitando apenas a codificação de caracteres dos arquivos de entrada (UTF-8, ISO 8859-15 etc.).
• Possui ajuda de várias comunidades que apoiam o software livre, e sempre que o usuário tenha um problema de difícil resolução, contará com uma vasta população de usuários dispostos a ajudá-lo.
A linguagem LaTeX funciona a base de comandos que são iniciados com
\, que é um marcador (tags, de Tag languages). Os comandos são escritos nas formas \comando ou \begin{comando}...\end{comando}. Quando vem escrito nesta última forma, ele é chamado de ambiente. O texto de cada tipo de documento começa com \begin{document} e termina com \end{document}. Tudo o que vem antes disso é considerado o preâmbulo e tudo o que vem após de \end{document}
é insignificante. Todas as informações relativas às principais características terão o seu próprio documento, o qual estarão contidas no preâmbulo. Começa com \ documentstyle{estilo} – no caso do LATEX2.09, e com \documentclass{estilo} – no caso do LATEX2ε segunda edição. No lugar de estilo é colocado o nome de um dos estilos pré-definidos, como:
TÓPICO 1 —LINGUAGEM LATEX – NOÇÕES INTRODUTÓRIAS
• Article – Textos pequenos.
• report – Relatórios.
• book – Livros, apostilas.
• letters – Cartas.
Importante mencionar aqui que os estilos não são somente estes.
Normalmente, congressos, universidades e outros meios disponibilizam outros estilos de formatação para apresentação de trabalhos, o que reforça uma das vantagens do LaTeX, que é a flexibilidade para se criar novas formatações que atendem a diferentes necessidades. Podem ser selecionadas, também, algumas opções dentro do estilo escolhido, como:
• Tamanho: padrão da letra: 11pt ou 12pt (pontos) – usados com mais frequência.
• Twoside: utilizado para imprimir em ambos os lados da página.
• Oneside: imprime em um só lado da página.
• Twocolumn: produz o texto disposto em duas colunas na página.
• Onecolumn: gera o texto disposto em uma coluna.
• Landscape: produz uma página na forma de paisagem.
• Leqno: faz com que a numeração das equações seja colocada à esquerda em vez de à direita.
• Fleqn: faz com que a equação fique localizada na margem esquerda em vez de estar centralizada.
• Openright: faz com que os capítulos sejam iniciados apenas nas páginas ímpares.
• Openany: permite que os capítulos sejam iniciados nas páginas ímpar ou par.
• Tamanho da folha: pode ser a4, letterpaper etc.
Além disso, existe o comando \twocolumn, que começa uma nova página gerando duas colunas nela, a partir do ponto onde foi colocado no meio do texto.
Se isso não foi declarado no preâmbulo, o comando \onecolumn faz o inverso.
Para reverter a mesma maneira que está no preâmbulo, use o comando oposto.
Essas opções são colocadas entre colchetes, sem espaço entre as palavras e com vírgula. Veja o exemplo:
\documentstyle[twocolumn,12pt,a4]{article}
\usepackage{pacote}
..
.\begin{document} . . . \end{document}
Um autor pode escrever um arquivo de entrada do LaTeX em um editor
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saída tipográfica, o que não é objetivo do HTML. Tem-se que o LaTeX produz arquivos DVI (DeVice-Independent), o que significa que o arquivo pode ser processado para impressão ou visualização na maioria dos tipos de dispositivo tipográfico de saída ou monitor.
Assim, pode-se utilizar esses arquivos para gerar arquivos no formato PDF e também PostScript. A partir do LaTeX é possível criar diretamente um arquivo PDF. Há autores utilizam GUI para a criação de arquivos de entrada, no entanto, outros preferem utilizar editores de texto de alto desempenho, por exemplo, UltraEdit, como o da IDM Computer Solutions Inc (www.ultraedit.
com), pois o LaTeX é bastante exigente. Em caso de um erro trivial, o arquivo pode não gerar nenhuma saída e por consequência muitas mensagens de erro. Neste caso, é necessário que o usuário verifique os erros, corrija todos os problemas e, a seguir, recompile. Ele está contido num documento de origem de texto bem simples que se chama hello.tex, no qual você poderá observar na primeira linha o tipo de documento, que podem ser várias classes, como: artigo, livro e carta, com recursos predefinidos que podem ser personalizados para cada documento. Já na terceira linha, temos o corpo do documento, onde alguns comandos indicam que:
• \textbf – indica que o texto entre parênteses está em negrito;
• \textit – indica que o texto entre parênteses está em itálico.
Para fazer com que a edição de documentos grandes seja mais gerenciável, você pode separá-los em um documento “mestre” e uma série de outros subdocumentos. O documento mestre e todos os subdocumentos devem estar num mesmo diretório. O sumário, as listas de figuras e tabelas, o índice e todas as referências cruzadas são criadas no documento mestre. Com isso, a estrutura do documento em LaTeX é, geralmente, constituída de um documento fonte que possui extensão .tex contendo um preâmbulo (ou documento mestre) e dos arquivos .tex, que compõem o documento propriamente dito e da base de dados bibliográficas armazenada opcionalmente num arquivo .bib (e outros arquivos).
É conveniente que o usuário do LaTeX não faça arquivos de entrada muito extensos, pois isso pode dificultar a identificação de erros na hora de compilação.
Aconselha-se a escrever o documento dividindo-o em vários arquivos de entrada e, quando for realizada a compilação, deve-se fazer um a um para que se verifique a existência de erro e após sua correção.
O estilo de impressão escolhido para o documento determina todos os aspectos que serão impressos na aparência do seu documento. Um estilo de impressão é uma coleção de comandos do LaTeX que definem características como: o tipo, o tamanho da página, o espaço entre as linhas, a localização e aparência do cabeçalho e rodapé. Estes estilos também determinam a numeração e quebras de páginas e muitos outros pontos tipográficos.
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Existem uma variedade de estilos: article (artigo), book (livro), report (relatórios), entre outros, os quais são identificados no preâmbulo que também faz ajustes quanto ao estilo (ou classe para LaTeX 2e) do documento, o tamanho de fontes, número de colunas, título, autor, data, arquivos de entrada, estilo bibliográfico e as definições próprias que você deseja utilizar.
3.1 ESTRUTURAÇÃO DE DOCUMENTO LATEX
Para iniciar o TeXworks (ou algum outro) devemos abrir um novo documento automaticamente. Então, vá para o menu Format e selecione Line Numbers. O número de linha não é essencial, mais facilitará a comparação do seu código com as capturas de tela e os erros.
Noção Básica
Vá para o menu Format, selecione Syntax coloring e em LaTeX. A coloração azul do comando Syntax coloring se destacará e facilitará a detecção de erros. Digite os seguintes comandos no arquivo do LaTeX:
\documentclass[a4paper,12pt]{article} % Classe de documento tipo article, fonte 12, papel A4.
\begin{document} % Início do corpo do documento.
Uma frase de texto. % Corpo do documento.
\end{document} % Final do corpo do documento.
O comando \documentclass deve aparecer no início de cada documento do LaTeX. O texto entre chaves {...} especifica a classe do documento. A classe de documento do article é adequada para documentos mais curtos. Outras classes de documentos incluem report (documentos com capítulos, por exemplos, monografia, dissertação de mestrado ou tese de doutorado), proc (anais de congressos), book e slides. O texto entre chaves especifica as opções, neste caso, podemos definir o tamanho do papel para A4 e o tamanho da fonte principal para 12pt.
Os comandos \begin{document} e \end{document} incluem o texto e comandos que compõem seu documento. Qualquer coisa digitada antes \ begin{document} é conhecido como preâmbulo e afetará todo o documento.
Qualquer coisa digitada após \ end {document} é ignorada. As linhas vazias
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um dos seus documentos LaTeX em um pasta separada como um processo de compilação que cria vários arquivos. Verifi que se o menu digitado está defi nido como pdfLaTeX . Clique no botão Typeset .
Haverá uma pausa enquanto o documento está sendo convertido em PDF.
Quando a compilação estiver concluída, o visualizador de PDF do TeXworks será aberto e exibirá seu documento. O arquivo PDF é salvo automaticamente na mesma pasta como o arquivo .tex.
Solução de Problemas
Se houver um erro no seu documento e o TeXworks não puder criar o PDF, o botão Typeset mudará para vermelho com um X branco (botão Abort typesett ing) e a Console output na parte inferior da tela permanecerá aberta. Se isso acontecer, você deve clicar em Abort typesett ing para parar a digitação.
A seguir, leia no Console output a última linha que provavelmente incluirá o número da linha e o comando que causou o erro. Vá para o número da linha no seu documento e x o erro. Clique no botão Typeset novamente.
Criando um Título
O comando \maketitle cria um título. Você precisa especifi car o título do documento. Se a data não for especifi cada, a data do dia da criação do documento é que será usada. O autor é opcional. Digite os comandos a seguir após \begin{document}:
\title{My First Document}
\author{My Name}
\date{\today}
\maketitle
O seu documento deve agora parecer como o da Figura 1. A seguir, clique no botão Typeset e verifi que o PDF. Observe os seguintes pontos:
• \today é um comando que insere a data de hoje. Você também pode digitar uma data diferente, por exemplo \date{November 2020}.
• Os documentos do artigo (Article) iniciam o texto imediatamente abaixo do título no mesma página. Os relatórios (Reports) colocam o título em uma página separada (como está na pasta de trabalho).
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FIGURA 1 – CAPTURA DE TELA DO TEXWORKS MOSTRANDO O COMANDO \MAKETITLE
FONTE: A autora
Seções
Você deve dividir seu documento em capítulos (se necessário), seções e subseções. Os seguintes comandos de seção estão disponíveis para as classes do artigo (Article) são:
\section{...}
\subsection{...}
\subsubsection{...}
\paragraph{...}
\subparagraph{...}
O título da seção substitui os pontos entre os chaves {...}. Com as classes de relatório (Report) e livro (Book) também temos \chapter{...}. Assim, substitua
“Uma frase do texto", pelo seguinte:
\section{Introduction}
Esta é a introdução.
\section{Methods}
\subsection{Stage 1}
A primeira parte da metodologia.
\subsection{Stage 2}
A segunda parte da metodologia.
\section{Result}
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FIGURA 2 – CAPTURA DE TELA DO TEXWORKS DO DOCUMENTO COM SEÇÕES (\SECTION)
FONTE: A autora
Rotulagem
Você pode rotular qualquer um dos comandos de seção para que eles possam ser referidos em outras partes do documento. Rotule a seção com \ label{labelname}. Em seguida, digite \ref{labelname} ou \pageref {labelname}, quando desejar consulte o número da seção ou página da etiqueta. Digite \ label{sec1} em uma nova linha diretamente abaixo de \subsection{Stage 1}.
Referindo-se à seção \ref{sec1}na página \pageref{sec1} na seção Results. Seu documento agora deve parecer com a Figura 3. Clique no botão Typeset e verifique o PDF. Você pode precisar digitar no Typeset duas vezes antes que as referências apareçam no PDF.
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FIGURA 3 – CAPTURA DE TELA DO TEXWORKS DO DOCUMENTO COM ETIQUETAS
FONTE: A autora
Índice ou Sumário
Se você usar comandos para seccionar, fica muito fácil gerar um índice.
Digite \tableofcontents onde deseja que o índice apareça em seu documento, o qual ocorre frequentemente após a página do título. Você também pode alterar a numeração da página para que números romanos (I, II, III) sejam usados para páginas antes do início do documento principal. Isso também pode garantir que o documento principal inicie na página um. A numeração das páginas pode ser alternada entre arábica e romana usando \pagenumbering{...}. Digite o seguinte
\maketitle como no texto a seguir:
\pagenumbering{roman}
\tableofcontents
\newpage
\pagenumbering{arabic}
O comando \newpage insere uma quebra de página para que possamos
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FIGURA 4 – CAPTURA DE TELA DO TEXWORKS DO DOCUMENTO MOSTRANDO O COMANDO DO ÍNDICE
FONTE: A autora
4 TEXTO TIPOGRÁFICO
Existem comandos do LaTeX para uma variedade de efeitos de fonte estão demonstrados a seguir.
Efeitos da fonte
Você pode adicionar mais textos ao seu documento e experimentar outros diferentes efeitos de texto.
\textit{words in italics} words in italics
\textsl{words slanted} words slanted
\textsc{words in smallcaps} words in smallcaps
\textbf{words in bold} words in bold
\texttt{words in teletype} words in teletype
\textsf{sans serif words} sans serif words
\textrm{roman words} roman words
\underline{underlined words} underlined words
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Texto colorido
Para colocar texto colorido em seu documento, você precisa usar um pacote. Lá existem muitos pacotes que podem ser usados no LaTeX para aprimorar sua funcionalidade. Os pacotes estão incluídos no preâmbulo (ou seja, antes do comando \begin{document}. Os pacotes são ativados usando o comando \ usepackage[option]{package}, no qual package é o nome do pacote e option é uma lista opcional de palavras-chave que acionam recursos especiais no pacote.
Os nomes básicos de cores que o comando \usepackage{color} conhece são: preto, vermelho, verde, azul, ciano, magenta, amarelo e branco representados a seguir:
Red, green, blue, cyan, magenta, yellow e white.
O código a seguir serve para produzir texto colorido: {\color{colour_
name}text}. No qual colour_name é o nome da cor desejada e text é o texto que você quer que seja colorido. Para isso, digite \usepackage{color} na linha antes de \begin{document}. Após, digite {\color{red}fire} no seu documento e clique no botão Typeset e verifique o PDF. A palavra 'fire' deve aparecer em vermelho.
É possível adicionar opções que permitam o comando \usepackage{color}
para entender mais nomes de cores e até mesmo para definir suas próprias cores.
Também é possível utilizar para alterar a cor de fundo do texto (como branco e amarelo no exemplo apresentado), mas isso está além do escopo desta pasta de trabalho. Se você quiser mais informações deve buscar em outros tutoriais mais avançados, como o LaTeX Wikibook (http://en.wikibooks.org/wiki/LaTeX/Colors).
Tamanhos de fonte
Experimente tamanhos de fonte diferentes no seu documento. A seguir, veremos os comandos existentes no LaTeX para vários tamanhos de fonte:
{\tiny tiny words} tiny words
{\scriptize scriptsize words} Scriptize words {\footnotesize footnotesize words} footnotesize words
{\small small words} small words
{\normalsize normalsize words} normalsize words
{\large large words} large words
{\Large Large words} Large words
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Listas
O LaTeX suporta dois tipos de listas: enumerate que produz listas numeradas, enquanto itemize que é para listas com marcadores. Cada item da lista é definido por \ item. As listas podem ser definidas para produzir sublistas. Digite o texto a seguir para produzir uma lista numerada com uma sublista com marcadores:
\begin{enumerate}
\item First thing
\item Second thing
\begin{itemize}
\item A sub-thing
\item Another sub-thing
\end{itemize}
\item Third thing
\end{enumerate}
A seguir, clique no botão Typeset e verifique o PDF. A lista deve ficar assim:
1. First thing 2. Second thing
• A sub-thing
• Another sub-thing 3. Third thing
É fácil alterar o símbolo de marcador usando chaves após o \item, por exemplo, \item[-] o qual dará um traço como marcador. Você pode até usar palavras como marcadores, por exemplo, \item[One]. Utilize o código a seguir:
\begin{itemize}
\item[-] First thing
\item[+] Second thing
\begin{itemize}
\item[Fish] A sub-thing
\item[Plants] Another sub-thing
\end{itemize}
\item[Q] Third thing
\end{itemize}
Estes comandos produzem o seguinte texto:
- First thing + Second thing Fish A sub-thing
Plants Another sub-thing Q Third thing