Mathematische Gleichungen zu PowerPoint-Präsentationen in Java hinzufügen

Übersicht

In PowerPoint ist es möglich, eine mathematische Gleichung oder Formel zu schreiben und sie in der Präsentation anzuzeigen. Hierzu werden verschiedene mathematische Symbole in PowerPoint dargestellt und können dem Text oder der Gleichung hinzugefügt werden. Dafür wird der mathematische Gleichungskonstruktor in PowerPoint verwendet, der hilft, komplexe Formeln zu erstellen, wie zum Beispiel:

Mathematischer Bruch
Mathematisches Radikal
Mathematische Funktion
Grenzen und Logarithmusfunktionen
N‑äre Operationen
Matrix
Große Operatoren
Sinus‑, Kosinus‑Funktionen

Um eine mathematische Gleichung in PowerPoint hinzuzufügen, wird das Menü Einfügen -> Gleichung verwendet:

$todo:image_alt_text$

Damit wird ein mathematischer Text in XML erzeugt, der in PowerPoint wie folgt angezeigt werden kann:

$todo:image_alt_text$

PowerPoint unterstützt zahlreiche mathematische Symbole zum Erstellen von Gleichungen. Das Erstellen komplizierter Gleichungen in PowerPoint führt jedoch oft nicht zu einem guten und professionellen Ergebnis. Nutzer, die häufig mathematische Präsentationen erstellen, greifen daher auf Drittanbieter‑Lösungen zurück, um ansprechende Formeln zu erzeugen.

Mit Aspose.Slide API können Sie programmgesteuert mit mathematischen Gleichungen in PowerPoint‑Präsentationen in C# arbeiten. Erstellen Sie neue mathematische Ausdrücke oder bearbeiten Sie bereits erstellte. Der Export mathematischer Strukturen in Bilder wird ebenfalls teilweise unterstützt.

Erstellung einer mathematischen Gleichung

Mathematische Elemente werden verwendet, um beliebige mathematische Konstruktionen mit beliebiger Verschachtelung zu erstellen. Eine lineare Sammlung mathematischer Elemente bildet einen mathematischen Block, der durch die Klasse MathBlock repräsentiert wird. Die Klasse MathBlock ist im Wesentlichen ein abgegrenzter mathematischer Ausdruck, eine Formel oder Gleichung. MathPortion ist ein mathematischer Abschnitt, der mathematischen Text enthält (nicht zu verwechseln mit Portion). MathParagraph ermöglicht die Manipulation einer Menge von MathBlocks. Die genannten Klassen sind die Schlüssel zur Arbeit mit PowerPoint‑Mathegleichungen über die Aspose.Slides‑API.

Schauen wir uns an, wie wir die folgende mathematische Gleichung über die Aspose.Slides‑API erstellen können:

$todo:image_alt_text$

Um einen mathematischen Ausdruck auf der Folie hinzuzufügen, fügen Sie zunächst eine Form hinzu, die den mathematischen Text aufnehmen wird:

Presentation pres = new Presentation();
try {
    IAutoShape mathShape = pres.getSlides().get_Item(0).getShapes().addMathShape(0, 0, 720, 150);
} finally {
    if (pres != null) pres.dispose();
}

Nach dem Erstellen enthält die Form standardmäßig einen Absatz mit einem mathematischen Abschnitt. Die Klasse MathPortion ist ein Abschnitt, der mathematischen Text enthält. Um auf den Inhalt von MathPortion zuzugreifen, verwenden Sie die Variable der Klasse MathParagraph:

IMathParagraph mathParagraph = ((MathPortion)mathShape.getTextFrame().getParagraphs().get_Item(0).getPortions().get_Item(0)).getMathParagraph();

Die Klasse MathParagraph ermöglicht das Lesen, Hinzufügen, Bearbeiten und Löschen von MathBlocks (MathBlock), die aus einer Kombination mathematischer Elemente bestehen. Beispiel: Erstellen Sie einen Bruch und fügen Sie ihn in die Präsentation ein:

IMathFraction fraction = new MathematicalText("x").divide("y");

mathParagraph.add(new MathBlock(fraction));

Jedes mathematische Element wird durch eine Klasse repräsentiert, die das Interface IMathElement implementiert. Dieses Interface bietet zahlreiche Methoden zum einfachen Erstellen mathematischer Ausdrücke. Einen relativ komplexen Ausdruck können Sie mit einer einzigen Codezeile erzeugen. Das pythagoreische Theorem beispielsweise sieht so aus:

IMathBlock mathBlock = new MathematicalText("c")
        .setSuperscript("2")
        .join("=")
        .join(new MathematicalText("a").setSuperscript("2"))
        .join("+")
        .join(new MathematicalText("b").setSuperscript("2"));

Operationen des Interfaces IMathElement sind in allen Elementtypen implementiert, einschließlich MathBlock.

Der vollständige Beispielcode:

Presentation pres = new Presentation();
try {
    IAutoShape mathShape = pres.getSlides().get_Item(0).getShapes().addMathShape(0, 0, 720, 150);

    IMathParagraph mathParagraph = ((MathPortion)mathShape.getTextFrame().getParagraphs().get_Item(0).getPortions().get_Item(0)).getMathParagraph();
    
    IMathFraction fraction = new MathematicalText("x").divide("y");

    mathParagraph.add(new MathBlock(fraction));

    IMathBlock mathBlock = new MathematicalText("c")
            .setSuperscript("2")
            .join("=")
            .join(new MathematicalText("a").setSuperscript("2"))
            .join("+")
            .join(new MathematicalText("b").setSuperscript("2"));
    mathParagraph.add(mathBlock);

    pres.save("math.pptx", SaveFormat.Pptx);
} finally {
    if (pres != null) pres.dispose();
}

Typen mathematischer Elemente

Mathematische Ausdrücke werden aus Sequenzen mathematischer Elemente gebildet. Die Sequenz wird durch einen mathematischen Block repräsentiert, und die Argumente der Elemente bilden eine baumartige Verschachtelung.

Es gibt zahlreiche Typen mathematischer Elemente, die zum Aufbau eines mathematischen Blocks verwendet werden können. Jedes dieser Elemente kann in ein anderes Element eingebettet werden. Das heißt, Elemente sind Container für andere und bilden so eine baumartige Struktur. Der einfachste Typ enthält keine weiteren Elemente des mathematischen Textes.

Jeder Elementtyp implementiert das Interface IMathElement und ermöglicht die Nutzung gemeinsamer mathematischer Operationen.

Klasse MathematicalText

Die Klasse MathematicalText stellt mathematischen Text dar – das Basiselement aller mathematischen Konstruktionen. Sie kann Operanden, Operatoren, Variablen und beliebigen linearen Text repräsentieren.

Beispiel: 𝑎=𝑏+𝑐

Klasse MathFraction

Die Klasse MathFraction definiert ein Bruchobjekt mit Zähler und Nenner, getrennt durch einen Bruchstrich. Der Strich kann horizontal oder diagonal sein. Das Objekt wird ebenfalls für die Stack‑Funktion verwendet, bei der ein Element über ein anderes gesetzt wird, ohne Bruchstrich.

Beispiel:

$todo:image_alt_text$

Klasse MathRadical

Die Klasse MathRadical definiert die Wurzelfunktion, bestehend aus Basis und optionalem Grad.

Beispiel:

$todo:image_alt_text$

Klasse MathFunction

Die Klasse MathFunction definiert eine Funktion mit Argument. Enthält die Eigenschaften getName – Funktionsname – und getBase – Funktionsargument.

Beispiel:

$todo:image_alt_text$

Klasse MathNaryOperator

Die Klasse MathNaryOperator definiert ein N‑äres mathematisches Objekt, wie Summation oder Integral. Sie besteht aus einem Operator, einer Basis (oder Operanden) und optionalen oberen und unteren Grenzen. Beispiele sind Summation, Vereinigung, Schnittmenge, Integral.

Einfachere Operatoren wie +, – usw. werden durch ein einzelnes Textelement – MathematicalText – dargestellt.

Beispiel:

$todo:image_alt_text$

Klasse MathLimit

Die Klasse MathLimit erzeugt obere oder untere Grenzen. Sie besteht aus Text auf der Grundlinie und verkleinertem Text darüber oder darunter. Das Element beinhaltet nicht das Wort „lim“, ermöglicht jedoch das Platzieren von Text über oder unter dem Ausdruck.

Beispiel:

$todo:image_alt_text$

Wird mit einer Kombination aus MathFunction und MathLimit wie folgt erstellt:

MathLimit funcName = new MathLimit(new MathematicalText("lim"), new MathematicalText("𝑥→∞"));

MathFunction mathFunc = new MathFunction(funcName, new MathematicalText("𝑥"));

Klassen MathSubscriptElement, MathSuperscriptElement, MathRightSubSuperscriptElement, MathLeftSubSuperscriptElement

Diese Klassen definieren tief- bzw. hochgestellte Indizes. Man kann gleichzeitig tief- und hochgestellte Indizes links oder rechts setzen; ein einzelner Index wird nur rechts unterstützt. MathSubscriptElement kann zudem den mathematischen Grad einer Zahl festlegen.

Beispiel:

$todo:image_alt_text$

Klasse MathMatrix

Die Klasse MathMatrix definiert ein Matrixobjekt, bestehend aus Kindelementen, die in Zeilen und Spalten angeordnet sind. Matrizen haben keine eingebauten Begrenzungszeichen; um sie in Klammern zu setzen, verwendet man das Objekt IMathDelimiter. Null‑Argumente erzeugen Lücken in Matrizen.

Beispiel:

$todo:image_alt_text$

Klasse MathArray

Die Klasse MathArray definiert ein vertikales Array von Gleichungen oder anderen mathematischen Objekten.

Beispiel:

$todo:image_alt_text$

Formatierung mathematischer Elemente

MathBorderBox: zeichnet einen rechteckigen oder anderen Rahmen um das IMathElement.

Beispiel: $todo:image_alt_text$
MathBox: definiert die logische Box‑Verpackung eines mathematischen Elements. Beispielsweise kann ein in eine Box eingeschlossenes Objekt als Operator‑Emulator mit bzw. ohne Ausrichtungspunkt dienen, als Zeilenumbruch‑Markierung oder gruppiert werden, um Zeilenumbrüche zu verhindern. Der Operator „==“ sollte z. B. boxed werden, um Zeilenumbrüche zu verhindern.
MathDelimiter: definiert ein Begrenzungsobjekt mit öffnenden und schließenden Zeichen (Klammern, geschweiften Klammern, eckigen Klammern, senkrechten Strichen) und einem oder mehreren mathematischen Elementen darin, getrennt durch ein angegebenes Zeichen. Beispiele: (𝑥²); [𝑥²|𝑦²].

Beispiel: $todo:image_alt_text$
MathAccent: definiert die Akzentfunktion mit Basis und kombinierendem Diakritikum.

Beispiel: 𝑎́.
MathBar: definiert die Balkenfunktion mit Basisargument und Ober‑ bzw. Unterbalken.

Beispiel: $todo:image_alt_text$
MathGroupingCharacter: definiert ein Gruppierungszeichen über oder unter einem Ausdruck, meist zur Hervorhebung von Beziehungen zwischen Elementen.

Beispiel: $todo:image_alt_text$

Mathematische Operationen

Jedes mathematische Element und jeder mathematische Ausdruck (via MathBlock) implementiert das Interface IMathElement. Damit können Sie Operationen auf der bestehenden Struktur ausführen und komplexere Ausdrücke erzeugen. Alle Operationen verfügen über zwei Parameter‑Sätze: entweder [IMathElement] oder einen String. Klassen wie [MathematicalText] werden implizit aus den angegebenen Strings erstellt, wenn String‑Argumente verwendet werden. Die in Aspose.Slides verfügbaren mathematischen Operationen sind unten aufgeführt.

Methode Join

Verbindet ein mathematisches Element und bildet einen mathematischen Block. Beispiel:

IMathElement element1 = new MathematicalText("x");

IMathElement element2 = new MathematicalText("y");

IMathBlock block = element1.join(element2);

Methode Divide

Erzeugt einen Bruch des angegebenen Typs mit diesem Zähler und dem angegebenen Nenner. Beispiel:

IMathElement numerator = new MathematicalText("x");

IMathFraction fraction = numerator.divide("y", MathFractionTypes.Linear);

Methode Enclose

Umfasst das Element mit angegebenen Zeichen, z. B. Klammern.

/**
 * <p>
 * Enclose a math element in parenthesis
 * </p>
 */
public IMathDelimiter enclose();

/**
 * <p>
 * Encloses this element in specified characters such as parenthesis or another characters as framing
 * </p>
 */
public IMathDelimiter enclose(char beginningCharacter, char endingCharacter);

Beispiel:

IMathDelimiter delimiter = new MathematicalText("x").enclose('[', ']');

IMathDelimiter delimiter2 = new MathematicalText("elem1").join("elem2").enclose();

Methode Function

Verwendet das aktuelle Objekt als Funktionsnamen.

/**
 * <p>
 * Takes a function of an argument using this instance as the function name
 * </p>
 */
public IMathFunction function(IMathElement functionArgument);

/**
 * <p>
 * Takes a function of an argument using this instance as the function name
 * </p>
 */
public IMathFunction function(String functionArgument);

Beispiel:

IMathFunction func = new MathematicalText("sin").function("x");

Methode AsArgumentOfFunction

Verwendet das aktuelle Objekt als Argument einer Funktion. Sie können:

Einen String als Funktionsnamen angeben, z. B. „cos“.
Einen der vordefinierten Enum‑Werte MathFunctionsOfOneArgument oder MathFunctionsOfTwoArguments wählen, z. B. MathFunctionsOfOneArgument.ArcSin.
Eine Instanz von IMathElement verwenden.

Beispiel:

MathLimit funcName = new MathLimit(new MathematicalText("lim"), new MathematicalText("𝑛→∞"));

IMathFunction func1 = new MathematicalText("2x").asArgumentOfFunction(funcName);

IMathFunction func2 = new MathematicalText("x").asArgumentOfFunction("sin");

IMathFunction func3 = new MathematicalText("x").asArgumentOfFunction(MathFunctionsOfOneArgument.Sin);

IMathFunction func4 = new MathematicalText("x").asArgumentOfFunction(MathFunctionsOfTwoArguments.Log, "3");

Methoden SetSubscript, SetSuperscript, SetSubSuperscriptOnTheRight, SetSubSuperscriptOnTheLeft

Setzt tief‑ bzw. hochgestellte Indizes. Sie können gleichzeitig tief‑ und hochgestellte Indizes links oder rechts setzen; ein einzelner Index wird nur rechts unterstützt. Der Superscript kann zudem den mathematischen Grad einer Zahl festlegen.

Beispiel:

IMathLeftSubSuperscriptElement script = new MathematicalText("y").setSubSuperscriptOnTheLeft("2x", "3z");

Methode Radical

Definiert die mathematische Wurzel des angegebenen Grades.

Beispiel:

IMathRadical radical = new MathematicalText("x").radical("3");

Methoden SetUpperLimit und SetLowerLimit

Setzt obere bzw. untere Grenzen.

Beispielausdruck:

$todo:image_alt_text$

Solche Ausdrücke können durch Kombination der Klassen MathFunction und MathLimit sowie durch die Operationen des IMathElement erstellt werden:

IMathFunction mathExpression = new MathematicalText("lim").setLowerLimit("x→∞").function("x");

Methoden Nary und Integral

Beide Methoden erzeugen und geben einen N‑ären Operator des Typs IMathNaryOperator zurück. Der Parameter MathNaryOperatorTypes bestimmt die Art des Operators (Summation, Union usw.), jedoch nicht Integrale. Für Integrale gibt es die Enumeration MathIntegralTypes.

Beispiel:

IMathBlock baseArg = new MathematicalText("x").join(new MathematicalText("dx").toBox());

IMathNaryOperator integral = baseArg.integral(MathIntegralTypes.Simple, "0", "1");

Methode ToMathArray

toMathArray legt Elemente in ein vertikales Array. Wird die Methode für ein MathBlock-Objekt aufgerufen, werden alle Kindelemente in das zurückgegebene Array eingefügt.

Beispiel:

IMathArray arrayFunction = new MathematicalText("x").join("y").toMathArray();

Formatierungsoperationen: Accent, Overbar, Underbar, Group, ToBorderBox, ToBox

accent: setzt ein Akzentzeichen (ein Zeichen über dem Element).
overbar und underbar: setzen einen Balken oben bzw. unten.
group: gruppiert Elemente mit einem Gruppierungszeichen (z. B. geschweifte Klammer unten).
toBorderBox: legt das Element in einen Rand‑Box.
toBox: legt das Element in eine nicht‑visuelle Box (logische Gruppierung).

Beispiele:

IMathAccent accent = new MathematicalText("x").accent('\u0303');

IMathBar bar = new MathematicalText("x").overbar();

IMathGroupingCharacter groupChr = new MathematicalText("x").join("y").join("z").group('\u23E1', MathTopBotPositions.Bottom, MathTopBotPositions.Top);

IMathBorderBox borderBox = new MathematicalText("x+y+z").toBorderBox();

IMathBox boxedOperator = new MathematicalText(":=").toBox();

FAQ

Wie kann ich eine mathematische Gleichung zu einer PowerPoint‑Folie hinzufügen?

Um eine mathematische Gleichung hinzuzufügen, erstellen Sie ein Math‑Shape‑Objekt, das automatisch einen mathematischen Abschnitt enthält. Anschließend holen Sie das MathParagraph aus dem MathPortion und fügen dort MathBlock-Objekte hinzu.

Ist es möglich, komplex verschachtelte mathematische Ausdrücke zu erstellen?

Ja, Aspose.Slides ermöglicht das Erstellen komplexer verschachtelter mathematischer Ausdrücke durch Verschachteln von MathBlocks. Jedes mathematische Element implementiert das Interface IMathElement, wodurch Sie Operationen (Join, Divide, Enclose usw.) anwenden können, um Elemente zu komplexeren Strukturen zu kombinieren.

Wie kann ich eine bestehende mathematische Gleichung aktualisieren oder ändern?

Um eine Gleichung zu aktualisieren, greifen Sie über das MathParagraph auf die vorhandenen MathBlocks zu. Durch Methoden wie Join, Divide, Enclose und andere können Sie einzelne Elemente der Gleichung ändern. Nach der Bearbeitung speichern Sie die Präsentation, um die Änderungen zu übernehmen.

PowerPoint-Diagramme PowerPoint Formen