PowerPoint 数学方程

概述

在 PowerPoint 中，可以编写数学方程或公式并在演示文稿中显示。为此，在 PowerPoint 中有多种数学符号可以添加到文本或方程中。为此，在 PowerPoint 中使用数学方程构造函数，用于创建复杂的公式，例如：

数学分数
数学根号
数学函数
极限和对数函数
N 叉操作
矩阵
大运算符
正弦、余弦函数

要在 PowerPoint 中添加数学方程，可以使用 插入 -> 公式 菜单：

$todo:image_alt_text$

这将创建一个可以在 PowerPoint 中显示的 XML 数学文本，如下所示：

$todo:image_alt_text$

PowerPoint 支持大量数学符号以创建数学方程。然而，在 PowerPoint 中创建复杂的数学方程往往无法达到良好且专业的外观效果。经常需要创建数学演示文稿的用户，通常会求助于第三方解决方案来创建外观良好的数学公式。

使用 Aspose.Slide API，可以通过 C# 程序性地处理 PowerPoint 演示文稿中的数学方程。创建新的数学表达式或编辑先前创建的表达式。将数学结构导出为图像也得到部分支持。

如何创建数学方程

数学元素用于构建任何级别嵌套的数学构造。线性数学元素集合形成由 MathBlock 类表示的数学块。 MathBlock 类本质上是一个独立的数学表达式、公式或方程。 MathPortion 是一个数学部分，用于保存数学文本（与 Portion区分开）。 MathParagraph 允许操作一组数学块。上述类是通过 Aspose.Slides API 操作 PowerPoint 数学方程的关键。

让我们看看如何通过 Aspose.Slides API 创建以下数学方程：

$todo:image_alt_text$

要在幻灯片上添加数学表达式，首先添加一个形状，该形状将包含数学文本：

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

创建后，该形状默认将包含一个段落及一个数学部分。 MathPortion 类是一个包含数学文本的部分。要访问 MathPortion 中的数学内容，请引用 MathParagraph 变量：

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

MathParagraph 类允许读取、添加、编辑和删除数学块（MathBlock），这些块由数学元素的组合组成。例如，创建一个分数并将其放置在演示文稿中：

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

mathParagraph.add(new MathBlock(fraction));

每个数学元素由实现了 IMathElement 接口的某个类表示。该接口提供了许多方法以便于创建数学表达式。可以用一行代码创建一个相当复杂的数学表达式。例如，勾股定理可以这样表示：

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

IMathElement 接口的操作在任何类型的元素中实现，包括 MathBlock。

完整的源代码示例：

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();
}

数学元素类型

数学表达式由数学元素的序列构成。数学元素的序列由数学块表示，数学元素的参数形成树状嵌套结构。

有许多数学元素类型可以用于构造数学块。每个元素都可以包含（聚合）在另一个元素中。也就是说，元素实际上是其他元素的容器，形成树状结构。最简单的元素类型是不包含其他数学文本的元素。

每种类型的数学元素都实现了 IMathElement 接口，允许在不同类型的数学元素上使用一组通用的数学操作。

MathematicalText 类

MathematicalText 类表示数学文本 - 所有数学构造的基本元素。数学文本可以表示操作数和运算符、变量以及任何其他线性文本。

示例：𝑎=𝑏+𝑐

MathFraction 类

MathFraction 类指定分数对象，由分子和通过分数线分隔的分母组成。分数线可以是水平或对角的，具体取决于分数属性。分数对象还用于表示堆叠函数，将一个元素放在另一个元素上方，而不带分数线。

示例：

$todo:image_alt_text$

MathRadical 类

MathRadical 类指定根号函数（数学根），由底数和可选的指数组成。

示例：

$todo:image_alt_text$

MathFunction 类

MathFunction 类指定一个参数的函数。包含属性：getName - 函数名称和 getBase - 函数参数。

示例：

$todo:image_alt_text$

MathNaryOperator 类

MathNaryOperator 类指定 N 叉数学对象，例如求和和积分。它由一个运算符、一个基数（或操作数）和可选的上限和下限组成。N 叉运算符的示例有求和、并集、交集、积分。

此类不包括简单运算符，例如加法、减法等。它们由单个文本元素 MathematicalText 表示。

示例：

$todo:image_alt_text$

MathLimit 类

MathLimit 类创建上限或下限。它指定限值对象，由基线上的文本和紧接其上或下的减小尺寸文本组成。此元素不包括“lim”一词，但允许您在表达式的顶部或底部放置文本。因此，表达式

$todo:image_alt_text$

是通过将 MathFunction 和 MathLimit 元素组合创建的，如下所示：

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

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

MathSubscriptElement, MathSuperscriptElement, MathRightSubSuperscriptElement, MathLeftSubSuperscriptElement 类

以下类指定下标或上标。可以同时在参数的左侧或右侧设置下标和上标，但单个下标或上标仅在右侧支持。MathSubscriptElement 还可以用来设置数字的数学指数。

示例：

$todo:image_alt_text$

MathMatrix 类

MathMatrix 类指定矩阵对象，由一个或多个行和列中的子元素组成。重要的是要注意，矩阵没有内置的分隔符。要将矩阵放在括号中，您应该使用分隔符对象 - IMathDelimiter。可以使用 null 参数在矩阵中创建间隙。

示例：

$todo:image_alt_text$

MathArray 类

MathArray 类指定方程或任何数学对象的垂直数组。

示例：

$todo:image_alt_text$

格式化数学元素

MathBorderBox 类：在 IMathElement 周围绘制一个矩形或其他边框。

示例： $todo:image_alt_text$
MathBox 类：指定数学元素的逻辑框（封装）。例如，一个框选对象可以作为操作符模拟器，有或没有对齐点，可以作为行换行点，或可以组合在一起以不允许在其中换行。例如，“==” 操作符应被框选以防止换行。
MathDelimiter 类：指定分隔符对象，由打开和关闭字符（如括号、大括号、方括号和竖线）以及一个或多个数学元素组成，内部由指定字符分隔。示例：（𝑥2）； [𝑥2|𝑦2]。

示例： $todo:image_alt_text$
MathAccent 类：指定重音函数，由基数和组合发音符组成。

示例：𝑎́。
MathBar 类：指定条形函数，由基数参数和上划线或下划线组成。

示例： $todo:image_alt_text$
MathGroupingCharacter 类：指定在表达式上方或下方的分组符号，通常用于突出元素之间的关系。

示例： $todo:image_alt_text$

数学运算

每个数学元素和数学表达式（通过 MathBlock）实现 IMathElement 接口。它允许您对现有结构进行运算并形成更复杂的数学表达式。所有操作都有两个参数集：参数可以是 IMathElement 或字符串。指定字符串时，MathematicalText 类的实例会隐式创建。Aspose.Slides 中可用的数学运算列在下面。

连接方法

连接一个数学元素，形成一个数学块。例如：

IMathElement element1 = new MathematicalText("x");

IMathElement element2 = new MathematicalText("y");

IMathBlock block = element1.join(element2);

划分方法

使用指定的分子和指定的分母创建所需类型的分数。例如：

IMathElement numerator = new MathematicalText("x");

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

封闭方法

将元素用指定字符（如括号或其他框架字符）封闭。

/**
 * <p>
 * 将数学元素放入括号中
 * </p>
 */
public IMathDelimiter enclose();

/**
 * <p>
 * 用指定字符将此元素封闭，例如括号或其他字符作为框架
 * </p>
 */
public IMathDelimiter enclose(char beginningCharacter, char endingCharacter);

例如：

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

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

函数方法

将一个参数的函数作为当前对象的函数名。

/**
 * <p>
 * 将一个参数的函数的当前实例作为函数名称
 * </p>
 */
public IMathFunction function(IMathElement functionArgument);

/**
 * <p>
 * 将一个参数的函数的当前实例作为函数名称
 * </p>
 */
public IMathFunction function(String functionArgument);

例如：

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

作为函数的参数方法

使用当前实例作为参数的指定函数。您可以：

将字符串指定为函数名称，例如“cos”。
选择枚举 MathFunctionsOfOneArgument 或 MathFunctionsOfTwoArguments 的预定义值，例如 MathFunctionsOfOneArgument.ArcSin。
选择 IMathElement 的实例。

例如：

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");

设置下标、设置上标、设置右侧下上标、设置左侧下上标方法

设置下标和上标。您可以同时在参数的左侧或右侧设置下标和上标，但单个下标或上标仅在右侧支持。上标也可以用于设置数字的数学指数。

示例：

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

根号方法

指定来自指定参数的给定度数的数学根。

示例：

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

设置上限和设置下限方法

获取上限或下限。在这里，上限和下限只是指参数相对于基数的位置。

让我们考虑一个表达式：

$todo:image_alt_text$

这样的表达式可以通过 MathFunction 和 MathLimit 类的组合以及 IMathElement 的操作创建如下：

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

N叉和积分方法

nary 和 integral 方法均创建并返回 IMathNaryOperator 类型表示的 N 叉运算符。在 nary 方法中，MathNaryOperatorTypes 枚举指定运算符的类型：求和、并集等，不包括积分。在 Integral 方法中，有专门的积分操作，以及积分类型的枚举 MathIntegralTypes。

示例：

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

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

toMathArray 方法

toMathArray 将元素放入垂直数组。如果对 MathBlock 实例调用此操作，则所有子元素将被放置在返回的数组中。

示例：

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

格式化操作：重音、上划线、下划线、分组、边框框、框

accent 方法设置重音符（字符位于元素顶部）。
overbar 和 underbar 方法设置顶部或底部的条形。
group 方法使用分组字符放置在组中，如底部的花括号或其他字符。
toBorderBox 方法放置在边框框中。
toBox 方法放置在非可视框（逻辑组合）中。

示例：

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();

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