在 Android 上向 PowerPoint 演示文稿添加数学公式

概述

PowerPoint 将公式存储为 Office Math Markup Language(OMML)。使用 Aspose.Slides for Android via Java,您可以以编程方式创建相同类型的数学内容:分数、根式、函数、极限、N 元运算符、矩阵、数组以及格式化的数学块。

在 PowerPoint 中,用户通常通过 插入 > 公式 添加公式:

PowerPoint 插入选项卡选中“公式”命令的界面

结果是在幻灯片上显示可编辑的数学文本:

包含可编辑数学公式的 PowerPoint 幻灯片

Aspose.Slides 通过三个主要对象构建该数学文本:

下面的大多数示例使用 MathematicalText 和来自 IMathElement 的流式方法,以保持代码简洁易读。

有关 MathML 导出场景,请参阅 Export Math Equations from Presentations on Android

创建公式

此示例创建一个数学形状并添加勾股定理:

公式 c 的平方等于 a 的平方加 b 的平方

Presentation presentation = new Presentation();
try {
    ISlide slide = presentation.getSlides().get_Item(0);

    IAutoShape mathShape = slide.getShapes().addMathShape(20, 20, 700, 120);
    IMathParagraph mathParagraph = ((MathPortion) mathShape.getTextFrame().getParagraphs()
            .get_Item(0).getPortions().get_Item(0)).getMathParagraph();

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

    mathParagraph.add(equation);

    presentation.save("pythagorean-theorem.pptx", SaveFormat.Pptx);
} finally {
    presentation.dispose();
}

添加分数

使用 divide 创建分数。您可以通过 MathFractionTypes 选择分数样式。

斜置分数示例:1 除以 x

Presentation presentation = new Presentation();
try {
    ISlide slide = presentation.getSlides().get_Item(0);

    IAutoShape mathShape = slide.getShapes().addMathShape(20, 20, 700, 100);
    IMathParagraph mathParagraph = ((MathPortion) mathShape.getTextFrame().getParagraphs()
            .get_Item(0).getPortions().get_Item(0)).getMathParagraph();

    IMathFraction fraction = new MathematicalText("1")
            .divide("x", MathFractionTypes.Skewed);

    mathParagraph.add(new MathBlock(fraction));

    presentation.save("fraction.pptx", SaveFormat.Pptx);
} finally {
    presentation.dispose();
}

对于堆叠式分数,使用 MathFractionTypes.Bar

IMathFraction stackedFraction = new MathematicalText("x + 1").divide("y - 1", MathFractionTypes.Bar);

添加根式

使用 radical 创建平方根、立方根或其他根式。当前元素成为底数,参数成为指数。

带有 x 的 n 次根式表达式

Presentation presentation = new Presentation();
try {
    ISlide slide = presentation.getSlides().get_Item(0);

    IAutoShape mathShape = slide.getShapes().addMathShape(20, 20, 700, 100);
    IMathParagraph mathParagraph = ((MathPortion) mathShape.getTextFrame().getParagraphs()
            .get_Item(0).getPortions().get_Item(0)).getMathParagraph();

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

    mathParagraph.add(new MathBlock(radical));

    presentation.save("radical.pptx", SaveFormat.Pptx);
} finally {
    presentation.dispose();
}

添加函数和极限

使用 asArgumentOfFunctionfunction 处理如 sin(x)log(x) 或自定义函数名的函数。对于极限,在 MathLimit 中放置 lim 或使用 setLowerLimit

极限 x→∞ 的表达式

Presentation presentation = new Presentation();
try {
    ISlide slide = presentation.getSlides().get_Item(0);

    IAutoShape mathShape = slide.getShapes().addMathShape(20, 20, 700, 100);
    IMathParagraph mathParagraph = ((MathPortion) mathShape.getTextFrame().getParagraphs()
            .get_Item(0).getPortions().get_Item(0)).getMathParagraph();

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

    mathParagraph.add(new MathBlock(limit));

    presentation.save("functions-and-limits.pptx", SaveFormat.Pptx);
} finally {
    presentation.dispose();
}

对于自定义函数名,将函数名设为当前元素:

IMathFunction customFunction = new MathematicalText("f").function("x + 1");

添加 N 元运算符和积分

使用 nary 处理求和、并集、交集等大型运算符。使用 integral 处理积分。两者均可设置上下限。

带上下限的求和符号

Presentation presentation = new Presentation();
try {
    ISlide slide = presentation.getSlides().get_Item(0);

    IAutoShape mathShape = slide.getShapes().addMathShape(20, 20, 700, 120);
    IMathParagraph mathParagraph = ((MathPortion) mathShape.getTextFrame().getParagraphs()
            .get_Item(0).getPortions().get_Item(0)).getMathParagraph();

    IMathBlock summationBase = new MathematicalText("x")
            .setSuperscript("k")
            .join(new MathematicalText("a").setSuperscript("n-k"));

    IMathNaryOperator summation = summationBase.nary(MathNaryOperatorTypes.Summation, "k=0", "n");

    mathParagraph.add(new MathBlock(summation));

    presentation.save("nary-operators.pptx", SaveFormat.Pptx);
} finally {
    presentation.dispose();
}

N 元运算符用于带可选上下限的大型运算符。类似 +-= 的简单运算符通常通过 MathematicalText 添加并直接拼接到表达式中。

对于积分,使用 integral

IMathBlock integralBase = new MathematicalText("x").join(new MathematicalText("dx").toBox());
IMathNaryOperator integral = integralBase.integral(MathIntegralTypes.Simple, "0", "1");

添加矩阵

使用 MathMatrix 定义行列。矩阵默认不带括号,如需圆括号、方括号或大括号,请自行包裹。

两行矩阵示例,包含一个空单元格

Presentation presentation = new Presentation();
try {
    ISlide slide = presentation.getSlides().get_Item(0);

    IAutoShape mathShape = slide.getShapes().addMathShape(20, 20, 700, 120);
    IMathParagraph mathParagraph = ((MathPortion) mathShape.getTextFrame().getParagraphs()
            .get_Item(0).getPortions().get_Item(0)).getMathParagraph();

    MathMatrix matrix = new MathMatrix(2, 3);
    matrix.set_Item(0, 0, new MathematicalText("1"));
    matrix.set_Item(0, 1, new MathematicalText("x"));
    matrix.set_Item(1, 0, new MathematicalText("x"));
    matrix.set_Item(1, 1, new MathematicalText("2"));
    matrix.set_Item(1, 2, new MathematicalText("y"));

    mathParagraph.add(new MathBlock(matrix));

    presentation.save("matrix.pptx", SaveFormat.Pptx);
} finally {
    presentation.dispose();
}

添加公式数组

当需要对齐公式或垂直堆叠表达式时,使用 toMathArray

垂直排列的数学数组,x 在上方,y 在下方

Presentation presentation = new Presentation();
try {
    ISlide slide = presentation.getSlides().get_Item(0);

    IAutoShape mathShape = slide.getShapes().addMathShape(20, 20, 700, 140);
    IMathParagraph mathParagraph = ((MathPortion) mathShape.getTextFrame().getParagraphs()
            .get_Item(0).getPortions().get_Item(0)).getMathParagraph();

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

    mathParagraph.add(new MathBlock(equationArray));

    presentation.save("equation-array.pptx", SaveFormat.Pptx);
} finally {
    presentation.dispose();
}

添加三角函数

当参数为当前元素且函数名已知时,使用 asArgumentOfFunction

三角函数 cos 作用于 2x 的示例

Presentation presentation = new Presentation();
try {
    ISlide slide = presentation.getSlides().get_Item(0);

    IAutoShape mathShape = slide.getShapes().addMathShape(20, 20, 700, 100);
    IMathParagraph mathParagraph = ((MathPortion) mathShape.getTextFrame().getParagraphs()
            .get_Item(0).getPortions().get_Item(0)).getMathParagraph();

    IMathFunction cosine = new MathematicalText("2x")
            .asArgumentOfFunction(MathFunctionsOfOneArgument.Cos);

    mathParagraph.add(new MathBlock(cosine));

    presentation.save("trigonometric-function.pptx", SaveFormat.Pptx);
} finally {
    presentation.dispose();
}

添加下标和上标

使用下标和上标助手添加索引和幂。当索引需位于基数左侧时,使用 setSubSuperscriptOnTheLeft

左侧下标 1 与上标 n 的大写字母 Y

Presentation presentation = new Presentation();
try {
    ISlide slide = presentation.getSlides().get_Item(0);

    IAutoShape mathShape = slide.getShapes().addMathShape(20, 20, 700, 100);
    IMathParagraph mathParagraph = ((MathPortion) mathShape.getTextFrame().getParagraphs()
            .get_Item(0).getPortions().get_Item(0)).getMathParagraph();

    IMathLeftSubSuperscriptElement scripts = new MathematicalText("Y")
            .setSubSuperscriptOnTheLeft("1", "n");

    mathParagraph.add(new MathBlock(scripts));

    presentation.save("subscript-superscript.pptx", SaveFormat.Pptx);
} finally {
    presentation.dispose();
}

添加分界符

使用 enclose 将表达式放入分界符中。对于包含多个元素的分界符表达式,还可以设置分隔符字符。

用竖线分隔的 x、y、z 的分界符表达式

Presentation presentation = new Presentation();
try {
    ISlide slide = presentation.getSlides().get_Item(0);

    IAutoShape mathShape = slide.getShapes().addMathShape(20, 20, 700, 100);
    IMathParagraph mathParagraph = ((MathPortion) mathShape.getTextFrame().getParagraphs()
            .get_Item(0).getPortions().get_Item(0)).getMathParagraph();

    IMathDelimiter delimiter = new MathematicalText("x")
            .join("y")
            .join("z")
            .enclose('<', '>');
    delimiter.setSeparatorCharacter('|');

    mathParagraph.add(new MathBlock(delimiter));

    presentation.save("delimiters.pptx", SaveFormat.Pptx);
} finally {
    presentation.dispose();
}

添加边框框

使用 toBorderBox 为公式添加边框。

带有框线的公式,c² = b² + a²

Presentation presentation = new Presentation();
try {
    ISlide slide = presentation.getSlides().get_Item(0);

    IAutoShape mathShape = slide.getShapes().addMathShape(20, 20, 700, 100);
    IMathParagraph mathParagraph = ((MathPortion) mathShape.getTextFrame().getParagraphs()
            .get_Item(0).getPortions().get_Item(0)).getMathParagraph();

    IMathBorderBox boxedEquation = new MathematicalText("a")
            .setSuperscript("2")
            .join("=")
            .join(new MathematicalText("b").setSuperscript("2"))
            .join("+")
            .join(new MathematicalText("c").setSuperscript("2"))
            .toBorderBox();

    mathParagraph.add(new MathBlock(boxedEquation));

    presentation.save("border-box.pptx", SaveFormat.Pptx);
} finally {
    presentation.dispose();
}

分组项

使用 group 在表达式上方或下方放置分组符号。可添加极限为分组项标注。

带标签的分组表达式 x + y,标签位于下方

Presentation presentation = new Presentation();
try {
    ISlide slide = presentation.getSlides().get_Item(0);

    IAutoShape mathShape = slide.getShapes().addMathShape(20, 20, 700, 120);
    IMathParagraph mathParagraph = ((MathPortion) mathShape.getTextFrame().getParagraphs()
            .get_Item(0).getPortions().get_Item(0)).getMathParagraph();

    IMathLimit grouped = new MathematicalText("x + y")
            .group('\u23DF', MathTopBotPositions.Bottom, MathTopBotPositions.Top)
            .setLowerLimit("any text");

    mathParagraph.add(new MathBlock(grouped));

    presentation.save("grouped-terms.pptx", SaveFormat.Pptx);
} finally {
    presentation.dispose();
}

格式化数学元素

仅在能提升公式可读性时使用格式化助手。例如,overbar 为数学元素加上上划线。

带上划线的 ABC 表达式

Presentation presentation = new Presentation();
try {
    ISlide slide = presentation.getSlides().get_Item(0);

    IAutoShape mathShape = slide.getShapes().addMathShape(20, 20, 700, 100);
    IMathParagraph mathParagraph = ((MathPortion) mathShape.getTextFrame().getParagraphs()
            .get_Item(0).getPortions().get_Item(0)).getMathParagraph();

    IMathBar overbar = new MathematicalText("ABC").overbar();

    mathParagraph.add(new MathBlock(overbar));

    presentation.save("overbar.pptx", SaveFormat.Pptx);
} finally {
    presentation.dispose();
}

快捷参考

任务 主要 API
创建数学文本 MathematicalText
组合元素 IMathElement.join
创建分数 IMathElement.divide
添加上标或下标 setSuperscript, setSubscript
添加函数 function, asArgumentOfFunction
添加根式 IMathElement.radical
添加极限 setLowerLimit, setUpperLimit
添加左侧脚本 setSubSuperscriptOnTheLeft
添加求和和积分 nary, integral
添加矩阵 MathMatrix
添加公式数组 toMathArray
添加分界符 enclose
添加横线和边框 overbar, toBorderBox
分组项 group

常见问题

我可以编辑已有的 PowerPoint 公式吗?

可以。打开演示文稿,找到包含 MathPortion 的形状,获取其 MathParagraph,并更新该段落中的数学块。

公式会以可编辑的 PowerPoint 数学形式保存吗?

会。保存为 PPTX 时,Aspose.Slides 会将公式写入可编辑的 Office 数学内容。

我能将公式导出为 LaTeX 吗?

可以。从其 IMathPortion 获取公式的 IMathParagraph,然后调用 IMathParagraph.toLatex 直接导出。完整示例请参阅 Export Math Equations from Presentations in Android via Java