Word - wstawianie wzorów matematycznych.

Uwaga: przeglądasz tę stronę na urządzeniu o niewielkim ekranie (szerokość < 640px). Niektóre zamieszczone w artykule ilustracje i animacje mogą stać się nieczytelne po dopasowaniu ich do rozdzielczości tego ekranu.

Yestok.pl

Jerzy Moruś

© Wszystkie prawa zastrzeżone. Wykorzystanie całości serwisu lub jego fragmentów bez pisemnej zgody autora zabronione.

Równania i wzory w dokumentach Word



Opracowanie powstało w oparciu o wersję programu Word 2007.

We wszystkich opracowaniach dotyczących nauk ścisłych, technicznych, inżynierskich czy ekonomicznych pojawia się potrzeba zamieszczenia w treści pracy równania a bardzo często wielu równań będących nieodłączną częścią opracowania. Zaawansowane edytory tekstów umożliwiają przygotowanie i umieszczenie w tekście obiektu, który może wyglądać np. tak:

Równanie

Takie rozwiązanie ma także pakiet MS Office. Do wersji Office 2003 funkcje edytora równań pełnił dodatek do oprogramowanie o nazwie Equation, ostatnia znana mi wersja to 3.1. Edytowanie równania w wybranym miejscu odwoływało się do oddzielnego modułu programowego i tworzenie równania następowało w tym niezależnym module. Zakończenie edycji było równoznaczne z opuszczeniem modułu i powrotem do edytora Word. Efekt pracy modułu to umieszczony w dokumencie macierzystym obiekt „równanie”. Tego obiektu nie można było edytować w Wordzie, można go było jednak przetwarzać tak jak obiekt graficzny. Dwukrotne kliknięcie obrazu równania ponownie przywoływało moduł Equation i można było wprowadzać niezbędne poprawki.

Od Office w wersji 2007 funkcjonuje nowy edytor równań (Equation Editor), który stał się integralną częścią edytora Word i funkcjonuje według innych zasad. Równanie nie jest teraz obiektem, lecz samodzielną strukturą Worda. Z tego powodu, jeśli oprogramowanie pracuje w trybie zgodności, czyli otwarto w nim dokument z wersji starszej niż 2007, wstawianie równań tym edytorem nie jest możliwe. Word w wersji 2007 zachował możliwość używania starego edytora równań. Nie wdając się w teoretyczne aspekty, równanie może być modyfikowane tylko tym edytorem, jakim zostało wcześniej utworzone. Jeśli dokument z równaniami starszej wersji został przekonwertowany do wersji nowej, to stare równania można edytować tylko korzystają z Equation a nowe można skonstruować zarówno starą jak i nową metodą. Jeśli dokument Worda 2007 lub nowszego został zapisany w starszym standardzie dokumentu (97-2003) to równania skonstruowane nowym edytorem zostaną przekształcone w obiekt graficzny i nie będą mogły być modyfikowane w ogóle. Możliwość ich modyfikacji powróci po przekonwertowaniu dokumentu do standardu zapisu obowiązującego od wersji 2007.

Niezależnie od rozwiązań zaimplementowanych w Wordzie jedna z firm – Disign Science – od wielu lat oferuje rozwiązanie pod nazwą Math Type, które integruje się z edytorem Word i pozwala tworzyć i edytować równania w bardzo rozbudowanym zakresie. Oprogramowanie to jest dobrze oceniane przez użytkowników a jego najpoważniejszą „niedogodnością” jest konieczność zakupu licencji. Oprogramowanie w wersji „trial” można pobrać ze strony producenta http://www.dessci.com/en/products/mathtype/trial.asp . W tej wersji będzie ono w pełni funkcjonalne przez 30 dni. Po tym okresie, jeśli użytkownik nie zdecyduje się na zakup, przejdzie do wersji „lite”, która odpowiada wbudowanemu do Worda edytorowi równań (czyli Equation 3.x), pozostawiając jednak dodatkowe czcionki i symbole, co niektórzy użytkownicy uważają i tak za korzystniejsze niż używanie standardowego starego edytora. Na stronie producenta sytuacja ta wyjaśniona jest następująco:

You will have 30 days in which to enjoy all of the features of MathType. If you do not purchase MathType within 30 days, it will become MathType Lite. This is exactly like Equation Editor, with the bonus of MathType's fonts and symbols, which you may use with our compliments.

Nie sposób w tym miejscu nie wspomnieć o całkowicie odmiennym podejściu do edycji dokumentu opartym o środowisko LaTeX. To środowisko programistyczne jest bardzo cenione przez grupy zawodowo zajmujące się edycją. Jego pierwsze wydanie pojawiło się w 1985 roku. Właśnie w tym środowisku pojawił się język znaczników pozwalający konstruować równania matematyczne. Ten język i jego składnia, a przynajmniej logika, zostały w wielu przypadkach przyjęte przez inne systemy tworzenia i edycji równań w tym także w MathType i Wordzie.

Pod adresem https://latex.codecogs.com/eqneditor/editor.php?lang=pl-pl znajduje się internetowy edytor równań matematycznych online. Obraz utworzonego równanie można zapisać w pliku i umieścić w dokumencie w potrzebnym miejscu.

To opracowanie poświęcone jest jednak standardowemu edytorowi równań wbudowanemu do programu Word od wersji 2007. Dla osób, które z koniecznością wstawiania do opracowania wzorów matematycznych spotkają się sporadycznie, np. przy okazji napisania pracy licencjackiej, edytor ten jest bardzo przyjazny gdyż budowa równania odbywa się w sposób całkowicie intuicyjny. Nie oznacza to oczywiście tego, że edytor ten ma jakieś ograniczenia, wręcz przeciwnie jego możliwości są w stanie spełnić oczekiwania bardzo wymagających autorów. Jednak i tutaj Microsoft nie do końca sprostał oczekiwaniom użytkowników. Tworząc nowe oprogramowanie do edycji równań nie rozwiązał problemu trapiącego użytkowników Equations 3.x, czyli braku automatycznego numerowania wstawianych równań, co w opracowaniach, w których równania są zasadniczym elementem dokumentu jest bardzo potrzebne. Jak to napisał w swoim serwisie internetowym Andreas Rejbrand [ http://english.rejbrand.se/rejbrand/msword.asp, dostęp 18.07.2015]

This is all very sad. The new formula editor in Microsoft Word 2007 and later is awesome, but it clearly lacks a very important feature. It is almost like designing a really luxurious car, and forgetting to add doors to it.

Nawiasem mówiąc bardzo polecam to opracowanie – i cały serwis – tym, którzy piszą zaawansowane prace z dziedziny nauk ścisłych.

Użytkownicy Worda znaleźli oczywiście metodę na numerowanie równań i choć jest to tylko proteza, to w dokumencie wygląda dobrze. O tym problemie i jego rozwiązaniu napiszę w dalszej części.

Wstawianie równań i wzorów do dokumentacji podlega także pewnym normom, których należałoby przestrzegać a przynajmniej o nich wiedzieć. Może trafić się opiekun, promotor lub redaktor opracowania, który będzie zwracał uwagę na każdy szczegół. Warto więc zapoznać się na przykład z opracowaniem profesora Krystyna Pawluka, przewodniczącego Polskiego Komitetu Terminologii Elektrycznej, o tym „Jak pisać teksty techniczne poprawnie”, albo Edwarda Musiała, poświęconego pisowni oraz wymowie nazw jednostek miar. Opracowania te dostępne są na stronach Stowarzyszenia Elektryków Polskich http://www.sep.com.pl [dostęp:15.07.2015] w zakładce Opracowania.

Zanim zajmę się właściwymi równaniami pokażę, jakiego rodzaju obiektem jest ta konstrukcja. Poniżej na ilustracji przedstawiłem to samo równanie w trzech sytuacjach. Lewa strona Ilustracji pokazuje stan równania tak, jak wygląda ono w dokumencie, część środkowa – to stan tego obszaru po naprowadzeniu nań wskaźnika myszki i w końcu część prawa – to ten sam obszar po kliknięciu weń myszką.

Trzy postaci równania.
Rys. 1: Trzy stany obszaru zawierającego równanie.

Prawa część ilustracji mogłaby sugerować, iż jest to obiekt w rodzaju kształtu, jednak tak nie jest. Obiektu tego nie można powiększyć chwytając go za brzeg albo naroże. Nie można go także umieścić w dowolnym miejscu strony, musi być częścią akapitu. Edycja równania jest możliwa gdy mamy do czynienia z tą trzecia postacią. Równanie jest blokiem symboli oraz oznaczeń literowych i cyfrowych odpowiednio rozmieszczonych względem siebie, będącym obiektem matematycznym, traktowanym przez Worda jak element tekstu. O tym świadczy środkowa część ilustracji wyróżniająca obszar zajęty przez tę konstrukcję, jako odrębną jednostkę akapitu. Aby przejść do możliwości edytowania równania wystarczy, jak wspomniałem, kliknąć myszką w dowolne miejsce w tym obszarze.

Rysunek 2., poniżej, pokazuje stan bloku równania po kliknięciu w prawy margines tego bloku, co spowodowało rozwinięcie menu z poleceniami dotyczącymi równania. Taki stan bloku został pokazany na ilustracji.

Przeciągnięcie równania w inne miejsce dokumentu jest możliwe jedynie przy pomocy lewego górnego uchwytu (zaznaczony na ilustracji) i można je wykonać tylko w obszarze tekstu.

Opcje i polecenia dotyczące całego równania.
Rys. 2: Zaznaczony blok równania z pokazaną listą dostępnych opcji dotyczących całego bloku.

Polecenia dostępne w menu dotyczą całego równania i mają następujące znaczenie:

„Zapisz jako nowe równanie…” – pozwala zapisać utworzone równanie i wykorzystać je w przyszłości w innych opracowaniach. Równanie nie jest jednak zapisywane, jako oddzielny plik, co sugerować mogłaby ikona dyskietki, lecz jako blok konstrukcyjny Worda. Bloki konstrukcyjne to zagadnienie stosunkowo słabo znane większości użytkowników. Ten temat także omówię w dalszej części opracowania.

Dwa polecenia wzajemnie się wykluczające: „Profesjonalny” i „Liniowy” decydują o sposobie prezentowania równania w dokumencie. Dla zobrazowania różnicy proszę spojrzeć na rys. 3. Przedstawia on to samo równanie, pokazane w sposób profesjonalny (powyżej) i liniowy (poniżej).

Postać profesjonalna i liniowa tego samego równania.
Rys. 3: Prezentacja równania w postaci profesjonalnej i liniowej.

Liniowa postać równania ma w założeniu zapewnić możliwość umieszczenia równania w treści akapitu, jest jednak dużo trudniej czytelna niż postać profesjonalna. Wiedza o liniowej postaci równania może być jednak przydatna, bowiem edytor równań akceptuje wpisanie równania w tej postaci i może przekształcić je w postać profesjonalną. Wprawieni użytkownicy dużo szybciej i sprawniej utworzą równania tym sposobem.

Justyfikacja – pozwala wybrać sposób wyrównania bloku równania względem marginesów i jest w gruncie rzeczy poleceniem podręcznym, realizującym znane z edycji tekstów „Wyrównaj tekst do lewej” (CTRL+l), „Do środka w poziomie” (CTRL+e) i „Wyrównaj tekst do prawej” (CTRL+r). Jedynie ostatnia opcja – „Do środka jako grupa” – funkcjonuje inaczej i zostanie omówiona w dalszej części, ma ona bowiem znaczenie wtedy gdy prezentowany jest układ kilku równań.

Pozostaje jeszcze jeden aspekt dotyczący równania – jego umiejscowienie w tekście. Położenie w dokumencie określone jest jednym z dwóch stylów równania. Na rysunku powyżej, wśród wyświetlonych poleceń widoczne jest polecenie „Zmień styl na Wbudowany”, co sugeruje, że równanie ma aktualnie inny styl a tym alternatywnym jest właśnie „Wbudowany”. Zasadniczo w pracach naukowych równanie umieszczane jest w oddzielnym akapicie i blok równania jest jedynym elementem takiego akapitu. Blok równania standardowo jest wyśrodkowany, lecz jego wyrównanie można zmienić zgodnie z ustawieniami polecenia „Justyfikacja”. Takie położenie bloku ma przypisany styl „Wyświetlanie”.

Równanie można również utworzyć wewnątrz akapitu. Blok takiego równania staje się częścią wiersza i podlega regułom zgodnym z obowiązującymi w akapicie. W tak ulokowanym równaniu opcja „Justyfikacja” jest już niedostępna gdyż samego równania nie można już wyrównywać, jest ono wyrównywane przez ustawienia akapitu. Takie położenie bloku ma przypisany styl „Wbudowany”.

Rozwijane menu, takie jak pokazane na rys. 2., zawsze zawiera polecenie zmiany stylu równania na taki, jaki jest w opozycji do aktualnie przypisanego.

Jeśli równanie ma przypisany styl „Wbudowany”, czyli znajduje się w treści akapitu i styl ten zostanie zmieniony na „Wyświetlanie”, to akapit zostanie podzielony znakami „miękkiego entera” (SHIFT+ENTER) w taki sposób, aby równanie stanowiło oddzielny wiersz w tym akapicie. Tu pojawia się jedyne odstępstwo od zasady obowiązującej w akapitach, w których tekst zawiera „miękkie entery”. W zwyczajnym akapicie każda zmiana wyrównania tekstu wpływa na wszystkie wiersze tego akapitu, „miękkie entery” nie są bowiem znakami kończącymi akapit. Gdy jednak w oddzielnym wierszu pojawi się równanie to wiersz ten nie bierze udziału w wyrównywaniu akapitu ani wyrównanie równania nie wpływa na pozostałą część akapitu.

Przeciągnięcie równania „wbudowanego” do pustego akapitu zmienia styl równania na „Wyświetlanie” i analogicznie, przeciągnięcie równania „wyświetlanego” do wnętrza akapitu zmieni styl równania na „Wbudowany”. W związku z takim funkcjonowaniem zmiany stylu równania wystarczy, że poza blokiem równania albo przed nim dopiszemy jakikolwiek znak, aby Word uznał, że równanie znajduje się w akapicie zawierającym tekst i zmienił jego styl na „Wbudowany”. To między innymi z tego powodu nie można bezproblemowo wprowadzić numerowania równań.



Wstawianie równań do dokumentu.

Za wstawianie równań odpowiada ikona „Równanie” znajdująca się w grupie „Symbole”, zakładki „Wstawianie”. W zależności od możliwości wyświetlania wstążki programu Word ikona ta może przyjmować wygląd różniący się od tego, jaki pokazany jest na rysunku poniżej.

Ikona wstawiania równań na karcie wstawianie.
Rys. 4: Ikona „Równanie” w zakładce „Wstawianie”.

Reakcja na kliknięcie ikony zależy od tego czy kliknięto górną, jaśniejszą jej część, czy dolną, ciemniejszą, albo trójkątny znacznik z wierzchołkiem skierowanym w dół.

Kliknięcie dolnej części (znacznika) rozwinie listę dostępnych, wcześniej zdefiniowanych równań, które można wstawić od razu do dokumentu bez konieczności indywidualnego redagowania, a które można potem przeredagować zgodnie z własnymi potrzebami. Taką rozwinięta listę przedstawia rysunek poniżej.

Lista równań wbudowanych.
Rys. 5: Rozwinięta lista równań wbudowanych.

Na takiej liście mogą znaleźć się również równania uprzednio zapisane poleceniem „Zapisz jako nowe równanie…”.

Całkowicie nową formułę można utworzyć trzema metodami. Po kliknięciu górnej części ikony „Równanie” albo, jeżeli rozwinięta została lista, jak ta powyżej, po wybraniu pozycji „Wstaw nowe równanie”. Trzecim sposobem jest przejście do tworzenia równania w dowolnym momencie edycji dokumentu (bez korzystania z zakładki „Wstawianie”) po użyciu skrótu klawiaturowego „ALT+=”. Dowolne z tych działań spowoduje pojawienie się nowej dedykowanej zakładki nadrzędnej „Narzędzia równań”, której przyporządkowana jest jedna zakładka narzędziowa zatytułowana „Projektowanie”. Obraz tej zakładki, (w dwóch częściach) przedstawiam poniżej.

Zakładka "Projektowanie" w zakładce nadzrednej "Narzędzia równań".
Rys. 6: Zakładka narzędziowa „Projektowanie” w zakładce „Narzędzia równań”.

Natomiast w wybranym miejscu pojawi się, przygotowany do wprowadzenia formuły, pusty blok z zachętą do rozpoczęcia edycji. Taki jak poniżej:

Blok budowy równania.
Rys. 7: Blok wprowadzania równania.

Zależnie od tego gdzie znajdował się kursor tekstowy, blok równania będzie miał przypisany styl „Wyświetlanie” albo „Wbudowany”.

Tworzenie równań z wykorzystaniem zakładki „Narzędzia równań”.

Zakładka projektowanie ma trzy grupy narzędzi: „Narzędzia”, „Symbole” i „Struktury”. Polecenia znajdujące się w tych grupach pozwalają na tworzenie i edytowanie równań.

Grupa „Narzędzia” zawiera omówione już polecenia zamiany równania na postać liniową albo profesjonalną, rozwijaną listę „Równanie” wyświetlającą zdefiniowane wcześniej równania wbudowane, oraz przycisk polecenia: „Normalny tekst”. Użycie tego przycisku włącza lub alternatywnie wyłącza wyróżnienie tego polecenia. Włączenie oznacza, że wszelkie wpisywane teksty będą traktowane, jako zapisy niepodlegające regułom automatycznego formatowania równań, choć będą znajdowały się w bloku równania.

Grupa „Symbole” składa się z kilku rozwijalnych list symboli oraz oznaczeń, zorganizowanych w zestawy, i pozwala na wybór symbolu wymaganego w równaniu. Rysunek poniżej prezentuje wszystkie zestawy symboli, jakie można wykorzystać podczas tworzenia równania.

Zawartość grupy "Symbole".
Rys. 8: Grupy symboli znajdujących się w grupie „Symbole”.

Ostatnią grupę stanowi grupa „Struktury” zawierająca rozwijane listy szablonów różnych struktur tworzących równania. Charakter tych struktur obrazują ikony wyświetlane w tej grupie. Jako przykładu ilustrującego taką listę rozwinąłem strukturę „Nawias”.

Szablony struktury "Nawiasy".
Rys. 9: Rozwinięta lista dostępnych struktur nawiasów.

Wybór struktury z takiej listy umieszcza jej szablon w równaniu we wskazanym miejscu. Każdy wykropkowany symbol w szablonie to tak zwany symbol zastępczy reprezentujący składnik struktury, który należy zastąpić właściwym wpisem. Tym wpisem mogą być rozbudowane wyrażenia równania w tym także kolejne struktury.

Budowanie równania z wykorzystaniem symboli i struktur jest w znacznym stopniu intuicyjne i w przypadku równań mniej złożonych nie powinno przysparzać kłopotów. Przypomina to układanie klocków tworzących konstrukcje całego równania. Podczas tworzenia równania symbole zastępcze zastępowane są właściwymi zapisami bezpośrednio z klawiatury. Budując konstrukcję równania nie musimy oczywiście znaków operatorów arytmetycznych czy operatorów porównania pobierać z grupy „Symbole”, można je wpisywać z klawiatury. Edytor równań sam interpretuje wstawiane elementy, dobiera ich kształt i wielkości oraz odstępy między nimi tak, że w zasadzie podczas tworzenia równania nie używamy klawisza spacji. Symbole zastępcze, które nie zostaną zastąpione wpisami nie pojawiają się na wydruku.

Poniższa prezentacja pokazuje utworzenie przykładowego równania, tego z ilustracji na rys. 3, metodą wykorzystania poleceń znajdujących się w zakładce „Projektowanie”.