Mathformeln zu PowerPoint-Präsentationen in Python hinzufügen

Übersicht

In PowerPoint können Sie eine mathematische Gleichung oder Formel schreiben und in Ihrer Präsentation anzeigen. Verschiedene mathematische Symbole stehen zur Verfügung und können zu Text oder Gleichungen hinzugefügt werden. Der Konstruktor für mathematische Gleichungen wird verwendet, um komplexe Formeln zu erstellen, wie zum Beispiel:

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

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

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

PowerPoint unterstützt eine breite Palette mathematischer Symbole zum Erstellen von Gleichungen. Das Erzeugen komplexer mathematischer Gleichungen in PowerPoint liefert jedoch häufig kein poliertes, professionelles Ergebnis. Daher greifen Nutzer, die häufig mathematische Präsentationen erstellen, oft zu Drittanbieter‑Lösungen für besser aussehende Formeln.

Mit der Aspose.Slides API können Sie programmgesteuert in Python mit mathematischen Gleichungen in PowerPoint‑Präsentationen arbeiten. Erstellen Sie neue mathematische Ausdrücke oder bearbeiten Sie bereits erstellte. Teilweise Unterstützung ist für den Export mathematischer Strukturen als Bilder verfügbar.

So erstellen Sie eine mathematische Gleichung

Mathematische Elemente werden verwendet, um jede mathematische Konstruktion aufzubauen, unabhängig von der Verschachtelungstiefe. Eine lineare Sammlung dieser Elemente bildet einen mathematischen Block, der durch die Klasse MathBlock repräsentiert wird. Die Klasse MathBlock stellt einen eigenständigen mathematischen Ausdruck, eine Formel oder Gleichung dar. MathPortion wird verwendet, um mathematischen Text zu halten (unterschiedlich zur regulären Klasse Portion), während MathParagraph Ihnen ermöglicht, eine Menge von MathBlock-Objekten zu manipulieren. Diese Klassen sind essentiell für die Arbeit mit mathematischen Gleichungen in PowerPoint über die Aspose.Slides‑API.

Sehen wir uns an, wie wir die folgende mathematische Gleichung mit der Aspose.Slides‑API erstellen können:

Um einen mathematischen Ausdruck zur Folie hinzuzufügen, fügen Sie zunächst eine Form hinzu, die den mathematischen Text enthält:

import aspose.slides as slides
import aspose.slides.mathtext as math

with slides.Presentation() as presentation:
    math_shape = presentation.slides[0].shapes.add_math_shape(0, 0, 720, 150)

Nach dem Erstellen der Form enthält sie standardmäßig bereits einen Absatz mit einem mathematischen Abschnitt. Die Klasse MathPortion repräsentiert einen Abschnitt, der mathematischen Text enthält. Um auf den mathematischen Inhalt innerhalb einer MathPortion zuzugreifen, beziehen Sie sich auf die Variable MathParagraph:

math_paragraph = math_shape.text_frame.paragraphs[0].portions[0].math_paragraph

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

fraction = math.MathematicalText("x").divide("y")
math_paragraph.add(math.MathBlock(fraction))

Operationen des Interfaces IMathElement sind in jedem Elementtyp implementiert, einschließlich der Klasse MathBlock.

Unten finden Sie das vollständige Quellcodebeispiel:

import aspose.slides as slides
import aspose.slides.mathtext as math

with slides.Presentation() as presentation:
    math_shape = presentation.slides[0].shapes.add_math_shape(0, 0, 720, 150)

    math_paragraph = math_shape.text_frame.paragraphs[0].portions[0].math_paragraph

    fraction = math.MathematicalText("x").divide("y")
    math_paragraph.add(math.MathBlock(fraction))

    math_block = (
        math.MathematicalText("c").set_superscript("2").
            join("=").
            join(math.MathematicalText("a").set_superscript("2")).
            join("+").
            join(math.MathematicalText("b").set_superscript("2")))

    math_paragraph.add(math_block)

    presentation.save("math.pptx", slides.export.SaveFormat.PPTX)

Typen mathematischer Elemente

Mathematische Ausdrücke setzen sich aus Sequenzen mathematischer Elemente zusammen. Ein mathematischer Block stellt eine solche Sequenz dar, und die Argumente dieser Elemente bilden eine verschachtelte, baumartige Struktur.

Es gibt viele Arten mathematischer Elemente, die zum Aufbau eines mathematischen Blocks verwendet werden können. Jedes dieser Elemente kann in einem anderen aggregiert werden und bildet so eine baumartige Struktur. Der einfachste Elementtyp ist einer, der keine anderen mathematischen Textelemente enthält.

Jeder Typ eines mathematischen Elements implementiert das Interface IMathElement, wodurch Sie einen gemeinsamen Satz von mathematischen Operationen auf verschiedene Elementtypen anwenden können.

MathematicalText‑Klasse

Die Klasse MathematicalText repräsentiert einen mathematischen Text – das zugrunde liegende Element aller mathematischen Konstruktionen. Mathematischer Text kann Operanden und Operatoren, Variablen oder beliebigen anderen linearen Text darstellen.

Example: 𝑎=𝑏+𝑐

MathFraction‑Klasse

Die Klasse MathFraction definiert ein Bruchobjekt, das aus Zähler und Nenner besteht, getrennt durch einen Bruchstrich. Der Bruchstrich kann horizontal oder diagonal sein, abhängig von den Bruch‑Eigenschaften. Das Bruchobjekt wird auch verwendet, um die Stapelfunktion darzustellen, bei der ein Element über einem anderen ohne Bruchstrich platziert wird.

MathRadical‑Klasse

Die Klasse MathRadical spezifiziert die Radikal‑Funktion (mathematische Wurzel), die aus einer Basis und einem optionalen Grad besteht.

MathFunction‑Klasse

Die Klasse MathFunction definiert eine Funktion eines Arguments. Sie enthält Eigenschaften wie name, die den Funktionsnamen repräsentiert, und base, die das Funktionsargument darstellt.

MathNaryOperator‑Klasse

Die Klasse MathNaryOperator spezifiziert ein n‑äres mathematisches Objekt, z. B. eine Summation oder ein Integral. Sie besteht aus einem Operator, einer Basis (oder Operanden) und optionalen oberen und unteren Grenzen. Beispiele für n‑äre Operatoren sind Summation, Vereinigung, Schnittmenge und Integral.

Diese Klasse enthält keine einfachen Operatoren wie Addition, Subtraktion usw.; diese werden durch ein einzelnes Text‑MathematicalText dargestellt.

MathLimit‑Klasse

Die Klasse MathLimit erzeugt die obere oder untere Grenze. Sie definiert das Grenz­objekt, das aus Text auf der Grundlinie und verkleinertem Text unmittelbar darüber bzw. darunter besteht. Dieses Element enthält nicht das Wort „lim“, ermöglicht jedoch das Platzieren von Text über oder unter dem Ausdruck. So wird der Ausdruck

mit einer Kombination aus MathFunction und MathLimit Elementen erzeugt:

function_name = math.MathLimit(math.MathematicalText("lim"), math.MathematicalText("𝑥→∞"))
math_function = math.MathFunction(function_name, math.MathematicalText("𝑥"))

MathSubscriptElement, MathSuperscriptElement, MathRightSubSuperscriptElement, MathLeftSubSuperscriptElement‑Klassen

• MathSubscriptElement
• MathSuperscriptElement
• MathRightSubSuperscriptElement
• MathLeftSubSuperscriptElement

Diese Klassen definieren einen tiefgestellten oder hochgestellten Index. Sie können sowohl Tief- als auch Hochstellung gleichzeitig auf der linken oder rechten Seite eines Arguments setzen, jedoch wird ein einzelner Tief- oder Hochindex nur auf der rechten Seite unterstützt. Die MathSubscriptElement kann zudem verwendet werden, um den mathematischen Grad einer Zahl festzulegen.

MathMatrix‑Klasse

Die Klasse MathMatrix definiert das Matrix‑Objekt, das aus Kindelementen besteht, die in einer oder mehreren Zeilen und Spalten angeordnet sind. Wichtig ist, dass Matrizen keine integrierten Begrenzungszeichen besitzen. Um die Matrix in Klammern zu setzen, verwenden Sie das Begrenzungs‑Objekt MathDelimiter. Null‑Argumente können verwendet werden, um Lücken in Matrizen zu erzeugen.

MathArray‑Klasse

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

Formatierung mathematischer Elemente

• MathBorderBox‑Klasse: Zeichnet einen rechteckigen oder alternativen Rahmen um das IMathElement.

  

• MathBox‑Klasse: Gibt die logische Verpackung (Boxing) eines mathematischen Elements an. Ein boxed‑Objekt kann als Operator‑Emulator dienen – mit oder ohne Ausrichtungspunkt – als Zeilenumbruch‑Auslöser fungieren oder gruppiert werden, um Zeilenumbrüche innerhalb zu verhindern. Beispiel: Der Operator „==“ sollte in einer Box platziert werden, um Zeilenumbrüche zu verhindern.

• MathDelimiter‑Klasse: Gibt das Begrenzungs‑Objekt an, das aus öffnenden und schließenden Zeichen (wie Klammern, geschweiften Klammern, eckigen Klammern oder vertikalen Strichen) sowie einem oder mehreren mathematischen Elementen darin, getrennt durch ein angegebenes Zeichen, besteht. Beispiele: (𝑥2); [𝑥2|𝑦2].

  

• MathAccent‑Klasse: Gibt die Akzent‑Funktion an, die aus einer Basis und einem kombinierenden diakritischen Zeichen besteht.

  Beispiel: 𝑎́.

• MathBar‑Klasse: Gibt die Balken‑Funktion an, die aus einem Basisargument und einem Über‑ bzw. Unterbalken besteht.

  

• MathGroupingCharacter‑Klasse: Gibt ein Gruppierungszeichen an, das über oder unter einem Ausdruck platziert wird, typischerweise um Beziehungen zwischen Elementen hervorzuheben.

  

Mathematische Operationen

Jedes mathematische Element und jeder mathematische Ausdruck (via MathBlock) implementiert das Interface IMathElement. Dies ermöglicht es, Operationen auf der bestehenden Struktur auszuführen und komplexere mathematische Ausdrücke zu bilden. Alle Operationen besitzen zwei Parameter‑Sätze: entweder [IMathElement] oder Zeichenkettenargumente. Instanzen der Klasse MathematicalText werden implizit aus angegebenen Zeichenketten erstellt, wenn Zeichenketten‑Argumente verwendet werden. Die in Aspose.Slides verfügbaren mathematischen Operationen sind unten aufgeführt.

Join‑Methode

Diese Methoden verbinden ein mathematisches Element und bilden einen mathematischen Block. Beispiel:

element1 = math.MathematicalText("x")
element2 = math.MathematicalText("y")
block = element1.join(element2)

Divide‑Methode

Diese Methoden erzeugen einen Bruch des angegebenen Typs mit einem Zähler und einem angegebenen Nenner. Beispiel:

numerator = math.MathematicalText("x")
fraction = numerator.divide("y", math.MathFractionTypes.LINEAR)

Enclose‑Methode

Diese Methoden umschließen das Element in angegebenen Zeichen, wie Klammern oder anderen Begrenzungszeichen. Beispiel:

delimiter = math.MathematicalText("x").enclose('[', ']')
delimiter2 = math.MathematicalText("elem1").join("elem2").enclose()

Function‑Methode

Diese Methoden erzeugen eine Funktion eines Arguments, wobei das aktuelle Objekt als Funktionsname verwendet wird. Beispiel:

function = math.MathematicalText("sin").function("x")

AsArgumentOfFunction‑Methode

Diese Methoden übernehmen die angegebene Funktion, wobei die aktuelle Instanz als Argument verwendet wird. Sie können:

• Einen String als Funktionsnamen angeben, z. B. „cos“;
• Einen der vordefinierten Werte der Aufzählungen MathFunctionsOfOneArgument oder MathFunctionsOfTwoArguments auswählen, z. B. MathFunctionsOfOneArgument.ARC_SIN;
• Die Instanz eines IMathElement übergeben.

Beispiel:

function_name = math.MathLimit(math.MathematicalText("lim"), math.MathematicalText("𝑛→∞"))
func1 = math.MathematicalText("2x").as_argument_of_function(function_name)
func2 = math.MathematicalText("x").as_argument_of_function("sin")
func3 = math.MathematicalText("x").as_argument_of_function(math.MathFunctionsOfOneArgument.SIN)
func4 = math.MathematicalText("x").as_argument_of_function(math.MathFunctionsOfTwoArguments.LOG, "3")

SetSubscript, SetSuperscript, SetSubSuperscriptOnTheRight, SetSubSuperscriptOnTheLeft‑Methoden

Diese Methoden setzen Tief- bzw. Hochstellung. Sie können beide gleichzeitig auf der linken oder rechten Seite eines Arguments setzen; ein einzelner Tief‑ oder Hochindex wird jedoch nur auf der rechten Seite unterstützt. Der Superscript kann zudem verwendet werden, um den mathematischen Grad einer Zahl festzulegen.

Beispiel:

script = math.MathematicalText("y").set_sub_superscript_on_the_left("2x", "3z")

Radical‑Methode

Diese Methoden geben die mathematische Wurzel des angegebenen Grades basierend auf dem übergebenen Argument an.

Beispiel:

radical = math.MathematicalText("x").radical("3")

SetUpperLimit‑ und SetLowerLimit‑Methoden

Diese Methoden setzen eine obere bzw. untere Grenze; „upper“ bzw. „lower“ gibt die Position des Arguments relativ zur Basis an.

Beispiel:

math_expression = math.MathematicalText("lim").set_lower_limit("x→∞").function("x")

Nary‑ und Integral‑Methoden

Beide Methoden erzeugen und geben den n‑ären Operator zurück, der durch den Typ MathNaryOperator repräsentiert wird. In der nary‑Methode gibt die Aufzählung MathNaryOperatorTypes den Operator‑Typ (z. B. Summation oder Vereinigung) an, ohne Integrale. In der integral‑Methode wird ein spezialisierter Vorgang für Integrale bereitgestellt, wobei die Aufzählung MathIntegralTypes verwendet wird.

Beispiel:

base_arg = math.MathematicalText("x").join(math.MathematicalText("dx").to_box())
integral = base_arg.integral(math.MathIntegralTypes.SIMPLE, "0", "1")

ToMathArray‑Methode

to_math_array legt Elemente in ein vertikales Array. Wird diese Operation an einer MathBlock-Instanz aufgerufen, werden alle Kind‑Elemente in das zurückgegebene Array eingefügt.

Beispiel:

array_function = math.MathematicalText("x").join("y").to_math_array()

Formatting operations: Accent, Overbar, Underbar, Group, ToBorderBox, ToBox

• accent : Setzt ein Akzentzeichen (ein Zeichen oberhalb des Elements).
• overbar und underbar : Setzen einen Balken ober‑ bzw. unterhalb des Elements.
• group : Platziert das Element in einer Gruppe mithilfe eines Gruppierungszeichens, wie einer geschweiften Klammer unten oder ähnlichem.
• to_border_box : Legt das Element in einen Rand‑Box.
• to_box : Legt das Element in eine nicht‑visuelle Box (logische Gruppierung).

Beispiele:

accent = math.MathematicalText("x").accent(chr(0x0303))
bar = math.MathematicalText("x").overbar()
group_chr = math.MathematicalText("x").join("y").join("z").group(chr(0x23E1), 
        math.MathTopBotPositions.BOTTOM, 
        math.MathTopBotPositions.TOP)
border_box = math.MathematicalText("x+y+z").to_border_box()
boxed_operator = math.MathematicalText(":=").to_box()

FAQ

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

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

Ist es möglich, komplex verschachtelte mathematische Ausdrücke zu erstellen?

Ja, Aspose.Slides ermöglicht das Erstellen komplexer mathematischer Ausdrücke durch Verschachtelung von MathBlock. Jedes mathematische Element unterstützt Operationen (Join, Divide, Enclose usw.), 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 den vorhandenen MathBlock zu. Mit Methoden wie Join, Divide, Enclose und anderen können Sie einzelne Elemente der Gleichung modifizieren. Nach der Bearbeitung speichern Sie die Präsentation, um die Änderungen zu übernehmen.