Erstellen geometrischer Skizzen mit kig
Export in LaTeX-Dokumente
Export als Bitmap
Wie oben beschrieben, ist die Stärke von kig die Arbeit mit der Semantik von geometrischen Figuren. Die grafische Ausgabe dieser Figuren am Bildschirm ist dafür leider noch etwas verbesserungswürdig; so sind Linien beispielsweise nicht geglättet und Punkte sitzen nicht mittig auf Linien. Die »Exportieren nach... Bild«-Funktion, die Bitmaps in verschiedenen Formaten erstellt, exportiert exakt das am Bildschirm sichtbare Bild und erbt damit diese Probleme.
Export als Vektorgrafik
kig unterstützt drei weitere Exportformate: fig (xfig-Format), tex (LaTeX-Code mit pstricks-Makros) und svg (Scalable Vector Graphics). Es besteht in der Regel ein Bedarf zur Nachbearbeitung der exportierten Bilder, denn es wird häufig einige Probleme geben:
- Die Liniendicken und Pfeilspitzen sehen nicht genau so aus, wie eigentlich gewünscht, und die Punkte sitzen nicht alle dort, wo man sie gern hätte.
- Die Textpositionierung hat nichts mehr mit dem zu tun, was im kig-Fenster zu sehen war. Schon innerhalb von kig ist die Textpositionierung etwas hakelig und verändert sich beispielsweise mit jeder Zoomstufe. Im Export gehen dann außerdem oft Umlaute kaputt und die Schriftart verloren.
- kig hat kein sehr benutzerfreundliches System, mit z-Ebenen umzugehen. Soll heißen: ein Punkt kann einmal vor oder hinter (andersfarbigen) Linien liegen, je nachdem, welches Objekt in kig zuletzt markiert wurde. Hier muss man sicherlich Korrekturen vornehmen.
Der Export nach TeX kann - je nach Aufbau und Komplexität der Szene - das Mittel der Wahl sein. Der erzeugte Code kann dann per Copy&Paste in ein eigenes LaTeX-Dokument übernommen und mitkompiliert werden. (Dies funktioniert wegen der pstricks-Makros nicht so einfach bei der Verwendung von pdfTeX!) Sind Nachbearbeitungen notwendig, müssen diese auch im LaTeX-Code vorgenommen werden, wobei es dann schwierig werden kann, einem Objekt der Szene die entsprechende Codezeile zuzuordnen.
Bei der Verwendung von Text ist zu beachten, dass Sonderzeichen und Zeilenumbrüche verschwinden; dafür lassen sich aber TeX-Befehle (z.B. für den Formelsatz) verwenden. Außerdem wird für Text die Standardschrift des LaTeX-Dokuments verwendet, während kig selbst bei der Anzeige immer die Systemschrift benutzt. Dadurch sieht die Grafik im LaTeX-Dokument natürlich anders aus als in kig, fügt sich aber gut in das umgebende Dokument ein.
Es bleiben noch die Exportmöglichkeiten nach fig und svg, wenn eine Weiterverarbeitung mit grafischen Programmen gewünscht ist. Hier ist meine persönliche Präferenz eindeutig svg und die Verwendung von Inkscape.
Nachbearbeitung mit Inkscape
Öffnet man eine aus kig exportierte svg-Datei mit Inkscape, sind zunächst alle Zeichenobjekte in einer Gruppe zusammengefasst. Um einzelne Objekte zu bearbeiten, muss diese Gruppierung ausgewählt (per Klick auf irgendein Zeichenobjekt) und dann über »Objekt/Gruppierung aufheben« aufgelöst werden. Nun können die Eigenschaften einzelner Objekte verändert werden; dabei sind häufig insbesondere folgende Aktionen notwendig:
- Linienstärken und -stile bearbeiten; besonders das Abrunden der Linienenden (im Dialog bei ) macht das Bild deutlich ansehnlicher.
- Punkte und Pfeilspitzen so verschieben, dass sie dort sitzen, wo sie hingehören.
- z-Ebenen anpassen, d.h. über Menü (bzw. die entsprechenden Schaltflächen) die Reihenfolge übereinanderliegender Zeichenobjekte korrigieren.
Zum Schluss sollte man die Seitengröße an die Zeichnung anpassen. Dafür muss, während kein Objekt ausgewählt ist, im Dialogfenster »Datei/Dokumenteigenschaften« die Schaltfläche »Seite in Auswahl anpassen« gedrückt werden.
Es stellt sich am Ende oft heraus, dass es zeitsparender ist, die Formatierung (Linienstile, Farben) nicht in kig vorzunehmen, sondern erst in Inkscape. Dort ist die Benutzeroberfläche für diese Zwecke deutlich komfortabler gestaltet, es gibt eine größere Auswahl an Zeichenstilen bzw. Farben und man erspart sich damit häufig doppelte Arbeit. Andererseits muss man dann natürlich jede aus kig exportierte Grafik einzeln nachbearbeiten, selbst wenn sich nur Kleinigkeiten geändert haben.
Einbinden in LaTeX-Dokumente
Eines der größten Probleme ist noch die Behandlung von Text in diesen Grafiken. Beim Einbinden in LaTeX-Dokumente hat man meistens mindestens folgende Anforderungen:
- Es sollte möglich sein, den mächtigen Formelsatz von LaTeX zu verwenden.
- Der Text in der Skizze sollte die gleiche Schriftart und die gleiche Größe besitzen wie der umgebende Fließtext bzw. der mathematische Text des Dokuments.
- Der Text sollte seine Größe auch behalten, wenn die Skizze im Dokument skaliert eingebunden wird.
Die Konsequenz lautet: Weg mit dem Text aus den Bilddateien! Ein Weg, der diesen Anforderungen gerecht wird, ist der Export aus Inkscape nach PDF bzw. EPS (je nach LaTeX-Engine) und die Verwendung des LaTeX-overpic-Packages, wie in der Datei overpic.txt demonstriert.
Hier landet man dann zwar doch wieder dabei, die Textlabels manuell per Trial-and-Error auszurichten, aber mit der overpic-grid-Option ist auch das machbar und das Ergebnis kann sich sehen lassen.
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Tobias G. Pfeiffer
Beschriftung einer Grafik mit dem overpic-Package
Erweiterte Funktionen
Die Verwendung von kig, um Skizzen zu erstellen, wird dem Programm eigentlich nicht ganz gerecht. Wie eingehend zitiert, sieht das Entwicklerteam kig eher als eine Möglichkeit, geometrische Konstruktionen zu erforschen. Daher gibt es auch noch weitere Funktionen, die primär beim interaktiven Umgang mit dem Programm hilfreich sind, so z.B. Tests auf Parallelität oder Orthogonalität von Geraden oder einen Test, ob ein Punkt in einer gewissen Linie enthalten ist.
Ebenfalls bemerkenswert ist das Python-Scripting, das ich zwar noch nicht getestet habe, das aber, der Screenshot-Galerie auf der Website nach zu schließen, viele weitere Möglichkeiten eröffnet.
Autoreninformation
Tobias G. Pfeiffer arbeitet seit vielen Jahren mit Linux und LaTeX. In seinen Arbeiten legt er Wert auf hohe Qualität von Text und Bild.
Dieser Artikel ist in freiesMagazin 12/2009 erschienen. Veröffentlichung mit freundlicher Genehmigung des Autors.
