第七节 学术幻灯片

本节之前，还没有谈及 \(\rm \LaTeX\) 文档目次结构的相关内容，主要有两个原因：

1. \(\rm \LaTeX\) 默认的分节符号字体和间距较大，不符合环保使用纸张的要求，日常非正式出版物以紧凑排版为主，使用制表间隔进行层级划分效果更好。
2. 如果已经预先知道同时需要一份报告和一份对应的幻灯片文件。读完本节后，你就会意识到优先幻灯片制作将有利于同时产生两份文件。养成这个习惯将会提高工作效率。（当然，如果先完成了讲稿，也可以使用断帧接续的功能自动生成幻灯片，只是有些功能会有删减。）

相较于第 2 节，PowerPoint 更加适合制作对动画要求较高的幻灯片。而对于正式严肃的学术场合，使用相对静态的 Beamer 宏包所产生的幻灯片更为合适，这还有助于自动产生良好的排版。

7.1 目次结构

在本小节中，将会把普通的文稿结构和幻灯片结构并排来看，以便更好地理解 \(\rm \LaTeX{} \) 中幻灯片的排版逻辑。

% \part{第一部分}   % [book]
% \chapter{第一章}  % [report]
\section{第一节}
\subsection{第一小节}
\subsubsection{第一小小节}
\paragraph{一段内容} 一段内容
\subparagraph{一小段内容} 这一节将会讲述一些内容。

正文内容正文内容正文内容正文内容正文内容正文内容

\section{速度 坐标交换}
\subsection[位移关系]{位移关系}
    \begin{frame}
        \frametitle{坐标交换}
        然后，我们来看一种更为自然的引入方法。
        \begin{block}{结论}
            我的结论
        \end{block}
    \end{frame}

7.2 文件复用

\documentclass[a4paper]{article}
\usepackage{beamerarticle}
\mode<article>
\usepackage{CJKutf8}
\usepackage[colorlinks, 
linkcolor=blue, 
anchorcolor=blue, 
citecolor=blue]{hyperref}
\hypersetup{unicode}
\usepackage{bookmark}
\usepackage{graphicx}
% \usepackage{geometry}
% \geometry{left=2.0cm, right=2.0cm, top=2.0cm, bottom=2.0cm}
\renewcommand{\contentsname}{目录}
% ignores the frame header.
\setbeamertemplate{frametitle}{}
\setbeamertemplate{framesubtitle}{}
\setjobnamebeamerversion{example_beamer}

\begin{document}
\begin{CJK}{UTF8}{song}
    \input{example.tex}
\end{CJK}
\end{document}

\documentclass{beamer}
\mode<presentation>
\usetheme{CambridgeUS}
\usefonttheme{serif}
\usepackage{CJKutf8}
\hypersetup{unicode}
\usepackage{bookmark}
\makeatletter % To ignore the warning of "pdfauthor"
\def\Hy@WarnOptionDisabled#1{
    \def\next{#1}%
    \def\ignore{pdfauthor}%
    \ifx\next\ignore%
    \else\Hy@Warning{%
Option `#1' has already been used,\MessageBreak setting the option has no effect%
    }\fi
}
\makeatother

\begin{document}
\begin{CJK}{UTF8}{hei}
    \input{example.tex}
\end{CJK}
\end{document}

文件分离所带来的好处不仅是可以复用，在长期稳定版本 \(\rm \LaTeX2\varepsilon{}\) 发布的 1998 年，就已经可以使用这种文件分离模式实现多人合作编写一份文档，或者实现分文件的内容管理（一个例子就是上海交通大学学术论文模板将各部分分割成不同的.tex文件分别编辑，最后合并），最后通过一个主要的样式头统一样式。

7.3 渐进切换

Beamer 宏包产生的幻灯片仍然是 PDF 格式，播放幻灯片推荐使用 Adobe Acrobat / WPS PDF 打开，启用视图——全屏模式播放。如果是浏览器打开的，可以按下 F11 将界面全屏，并启用适用页面大小的模式，使用 PageDown 或 Beamer 内置的工具栏翻页。

静态的幻灯片与较少的软件界面支持将给演讲者带来更大的挑战。在 Beamer 中，可以设置渐进切换这种轻量级的动画方法，来达到提示的效果。而为了达成这一效果，就需要使用以尖角括号开头结尾<>的修饰符。

7.3.1 渐进切换效果可以用于列表环境，通过对列表环境添加修饰符[<+->]，Beamer 就会针对每一项的展开自动新建一帧，这样演讲者点点鼠标就可以让幻灯片上的点与正在演讲内容对应。

关于列表渐进，以下两种设置方式是等价的：

\begin{itemize}[<+->]
    \item 第 1 点
    \item 第 2 点
    \item 第 3 点
\end{itemize}

\begin{itemize}
    \item<1-> 第 1 点
    \item<2-> 第 2 点
    \item<3-> 第 3 点
\end{itemize}

7.3.2 渐进式切换效果可以用于悬念式展开。根据上面学到的修饰符语法，可以使用actionenv环境添加修饰符，让内容在之后的帧中展开。

结论

结论

第一行推导\par
\begin{actionenv}<2->
    第二行推导
\end{itemize}

\begin{block}<3->{结论}
    我的结论
\end{block}

7.3.3 渐进切换还有几种选项。

第一种，可以突出显示正在关注的条目。

\begin{itemize}[<+-| alert@+>]
    \item 第 1 点
    \item 第 2 点
    \item 第 3 点
\end{itemize}

\begin{itemize}
    \item 第 1 点
    \item<alert@1> 第 2 点
    \item 第 3 点
\end{itemize}

第二种，可以使用半透明的方式展示将要显示的内容。由于幻灯片一般都是投影到幕布上使用的，那么离幕布近的演讲者就能透过这些半透明的文字获得下面将要演讲什么的提示，而离幕布远的观众就看不清这些提示，这样就可以达到辅助演示的效果。

\setbeamercovered{transparent}

\setbeamercovered{invisible}

第三种，当尝试去分发幻灯片的影印版时（最好是使用article模式分发），不希望将这些渐进切换的部分分发出去，太罗嗦了。beamer文档类提供了一个选项[trans]，可以直接将每一组渐进切换合并成一帧编译。

\documentclass[trans]{beamer}

7.3.4 和 PowerPoint 的缩放定位功能类似，Beamer 也有每次结束一节就插入提纲页的功能。为了实现这一点，需要通过下面的命令为每一个子小节添加一个预设帧。

\AtBeginSubsection[]{
    \begin{frame}<presentation>
    \frametitle{提纲}
    \tableofcontents[currentsection,currentsubsection]
    \end{frame}
}

这里的目录被设置成高亮当前节与当前小节，并采用<presentation>修饰符使得这些插入的页面只会出现在幻灯片中。

7.3.5 有时候，你会希望讲义与幻灯片的内容是不同版本的，修饰符也可以派上用场。只要在环境上添加 <article>（仅文档） 或 <presentation>（仅幻灯片）修饰符即可。

\begin{frame}<presentation>
    只会出现在幻灯片中。
\end{frame}

\only<article>{
    只会出现在文稿中。
}

7.4 断帧接续

使用过 Adobe Indesign 的人都会了解一个功能：将多个文本框连接起来，当一个文本框的内容溢出的时候，将会流入另一个文本框中。

在 Beamer 中，这个功能也是存在的。当一个帧被赋予了allowframebreaks参数时，一帧内多余的内容就会流入另一帧中。如果是数学公式，还可以再使用allowdisplaybreaks对公式按行截断（此时需要有allowframebreaks参数，否则该选项没有意义）。标题也会因此变成由罗马数字顺序标号的帧组（如果帧组没有标题，当然也就没有标号了）。

\begin{frame}[allowframebreaks,allowdisplaybreaks]
    多行长公式
\end{frame}

\begin{frame}[allowframebreaks]
    长内容
\end{frame}

事实上，对于列表环境，由于右部的空隙过大，或许使用双栏排版是一个不错的选择。

% \usepackage{multicol}
\begin{frame}
\frametitle{双栏}
\begin{multicols}{2}
    \begin{itemize}
        \item 第 1 点
        \item 第 2 点
        \item 第 3 点
        \item 第 4 点
        \item 第 5 点
        \item 第 6 点
    \end{itemize}
\end{multicols}
\end{frame}

甚至可以尝试一种激进的做法，将所有的内容放入一个帧中，并设置这个帧可以断帧接续。当需要手动断帧时，使用\framebreak命令。这样就可以根据讲义自动生成幻灯片了！让 \( \rm \LaTeX \) 成为你的 PPT 工具人。

关于自动生成幻灯片mini AutoBeamer的部分，通过重定义目次分割符号能够得到两种版本：

\def\section#1{
    \par\framebreak
    {
        \bfseries \color{red} #1
    }
}
\def\chapter#1{
    \framebreak
    \vspace*{0.3\paperheight}
    \begin{center}
        \Large\color{red} #1 
    \end{center}
    \vspace*{0.3\paperheight}
    \newpage
}

\def\subsection#1{
    \par\framebreak
    {
        \bfseries \color{red} #1
    }
}
\def\section#1{
    \framebreak
    \vspace*{0.3\paperheight}
    \begin{center}
        \Large\color{red} #1 
    \end{center}
    \vspace*{0.3\paperheight}
    \newpage
}

当然，如果已经有 Markdown 文稿，可以在电脑上直接使用顶端的 AutoBeamer 在线版本转换为 \(\rm \LaTeX\) 文档，下载到本地同一个文件夹中编译，小文档可以在线预览出结果。