第二节 PPT x \( \rm \LaTeX \)

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2.1 引子

3Blue1Brown 视频、旧视频

《费曼的奇妙观点》系列完结了,或许你会好奇这种类似于 3Blue1Brown 风格的视频是怎么做出来的,那么本期视频就来告诉你如何使用 PowerPoint 制作 \(\rm \LaTeX\) 风格的演示视频。

2.2 各种方式

三屏展示三种方式,抽取式

大约有三种方式在标准视频帧内原生地展示 \(\rm \LaTeX\) 公式,分别为 Beamer, PowerPoint, Manim。

Beamer 语法页面与样式页面

2.2.1 \(\rm \LaTeX\) 所推荐的原生方式是使用 Beamer 宏包所提供的预设模板,以frame环境分割每一个幻灯片,最终通过 PDF 格式保存。但是这种方式所能使用的模板很是有限,并且默认模板样式上有些过时了,这种正式版式更适合于正式场合的讲演,展示方式上可能不是那么的有趣。如果真的只是追求 \(\rm \LaTeX\) 公式插入的话,还是没有 VS Code 插件 Marp 方便。

Manim Kindergarten 相关视频、代码页、转换样例视频

2.2.3 Manim (Mathematical Animation Engine) 是一个用于制作视频的动画引擎,它用 Python 编程的方式创建精确的动画。有兴趣学习的小伙伴可以前往国内 Manim Kindergarten 创作社区查看详情。用 Python 编程确实挺好玩的,就是配置和学习起来不是特别容易,里面确实有许多好玩的动态效果,比如形状转换动画文字的描边淡出效果、三维数学动画,更加适合视频这种类别。

老片段

2.2.2 IguanaTeX 就是一款能在幻灯片随地插入 \(\rm \LaTeX \)公式的 PowerPoint 插件。配合 Office 365 的平滑切换就能够像模像样。

2.3 配置

2.3.1 前往网站下载 IguanaTeX 加载项,Mac 用户有一个第三方版本。安装Office 365 或 2019 以使用更新的功能。前往 TeX2img 下载页下载 TeX2img 软件,解压即可。

2.3.2 让插件常驻 PowerPoint。打开 PowerPoint,进入文件选单,点选选项,在加载项选项卡中,管理 PowerPoint 加载项并转到添加 IguanaTeX 加载项。完成后关闭。这样每次打开 PowerPoint 的时候就能看到这个插件了。

2.3.3 在开始之前,还是需要先安装 \(\rm \LaTeX \) 的!通过 Mik\(\rm \TeX\) 官网 下载 Mik\(\rm \TeX\),按照流程安装即可。

备注:也可以安装 \(\rm \TeX\) Live 软件,可能比较大(4G)。

2.4 插入公式

2.4.1 New LaTeX display 创建新的\(\rm \LaTeX \) 公式。在中间的空白区域输入一些文字,比如:\LaTeX Sparkle,如果一切顺利的话,单击Generate按钮就可以生成了。

\LaTeX 可以生成专有符号 \(\rm \LaTeX \) 。

备注:如果不顺利,可以勾选Debug模式,根据 MikTeX 引导安装对应的包即可。

哦,好像少了个空格,\(\rm \LaTeX \) 是吞空格的,选中后单击Edit LaTeX display编辑 \(\rm \LaTeX \) 公式,在中间加入一个波浪线就可以了!

~ 代表空格。当然就 \(\rm \LaTeX \) 而言,也可以使用\LaTeX\命令,就可以正常使用空格。

2.4.2 而我们一般都需要使用公式环境,就在正文创建一个equation环境,在其中加入公式,例如:a = b + c,单击ReGenerate按钮。

equation 环境专门用于生成公式,使用 \begin 和 \end 定界符包住公式区。
\begin{equation}
公式区
\end{equation}

2.4.3 然而却多出现了一个公式标号,不太爽,可以通过添加无编号标记去除,切走公式区,我们就可以就现状单击Make Default按钮存储为默认状态了。这样,下次再创建公式时,就可以使用当前的模板了。

\nonumber 为无编号标记。

2.5 公式矢量化

2.5.1 首先需要定向软件地址。打开Main Settings设置选单,设定 TeX2imgc 的位置,点击右边的...选择下载好的 TeX2imgc.exe(不带图标的可执行程序),点击Ok生效。

2.5.2 点选已经生成的公式,点击Vectorize selection矢量化选择项。完成后,右键整体,取消组合,就可以将单个字符提取出来了。

备注:组合下的元素在后期动画时会有一定的缩放问题。

2.6 公式平滑切换

2.6.1 下面我们通过模仿一个第 5 节的片段来讲述采用 PowerPoint 的平滑切换功能展示公式变化。

2.6.2 新建一个公式,在公式环境键入

PV = \frac{2}{3} N \left \langle \frac{1}{2} mv^2 \right \rangle
\[ PV = \frac{2}{3} N \left \langle \frac{1}{2} mv^2 \right \rangle \]
\frac{分子}{分母} 用以生成分数。\langle,\rangle用以生成左右尖角括号,用以表示平均数。添加\left,\right定界符是为了限定括号区域,从而拉伸括号。

生成完毕后,点击公式矢量化按钮,并取消组合。

同样的方法,

\left \langle \frac{1}{2} mv^2 \right \rangle = \frac{3}{2}kT
\[ \left \langle \frac{1}{2} mv^2 \right \rangle = \frac{3}{2}kT \]

矢量化、取消组合。

然后右击该幻灯片,复制幻灯片,在新幻灯片中,将对应的元素删除,并将元素放入正确的位置上。

接着,打开切换选项卡,在切换效果中选择平滑

同理,将最后一张幻灯片完成,我们就可以享受成果了!

是不是在几分钟之内就完成了一个精致公式动画的制作了呢?这种方法可以灵活地调整公式的位置,可以说非常方便了。

当然学会该功能就可以为自己的插图配上高端的 \(\rm \LaTeX\) 公式了,是不是很方便?