PowerPoint 数学方程

概述

在 PowerPoint 中，可以编写数学方程或公式并将其显示在演示文稿中。为此，PowerPoint 中表示了各种数学符号，并可以将其添加到文本或方程中。为此，PowerPoint 中使用数学方程构造函数，可以创建复杂的公式，如：

• 数学分数
• 数学根号
• 数学函数
• 极限和对数函数
• N 元运算
• 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 -> 方程 菜单：

这将在 XML 中创建一个数学文本，可以在 PowerPoint 中显示如下：

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通常不能带来良好和专业的外观结果。需要频繁创建数学演示文稿的用户，常常依赖第三方解决方案来创建美观的数学公式。

使用 Aspose.Slide API，您可以通过 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以前创建的表达式。将数学结构导出为图像也部分支持。

如何创建数学方程

数学元素用于构建任何层次嵌套的数学结构。线性数学元素的集合形成由 MathBlock 类表示的数学块。MathBlock 类本质上是一个分离的数学表达式、公式或方程。MathPortion 是一个数学部分，用于包含数学文本（不要与 Portion 混淆）。MathParagraph 允许操作一组数学块。上述类是通过 Aspose.Slides API 使用 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：

要在幻灯片上添加数学表达式，首先，添加一个包含数学文本的形状：

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，形状将默认包含一个段落和一个数学部分。MathPortion 类是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 IMathElement 接口的某个类表示。该接口提供了许多方法，便于创建数学表达式。您可以用一行代码创建一个相当复杂的数学表达式。例如，勾股定理的表达式如下：

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

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

完整的示例代码：

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

数学表达式是由数学元素的序列构成的。数学元素的序列由一个数学块表示，而数学元素的参数形成树状嵌套结构。

可以使用许多数学元素类型来构造数学块。每个元素可以包含（聚合）在另一个元素中。也就是说，元素实际上是容器，用于形成树状结构。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实现 IMathElement  接口，允许在不同类型的数学元素上使用通用的数学操作集。

MathematicalText 类

MathematicalText 类表示数学文本 - 所有数学结构的基础元素。数学文本可以表示操作数和运算符、变量以及其他任何线性文本。

示例： 𝑎=𝑏+𝑐

MathFraction 类

MathFraction 类指定分数对象，由分数线分隔的分子和分母组成。分数线可以是水平或对角的，具体取决于分数的属性。分数对象还用于表示堆叠函数，该函数将一个元素放在另一个元素上方，而无分数线。

示例：

MathRadical 类

MathRadical 类指定根号函数（数学根），由一个基数和一个可选的指数组成。

示例：

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：

MathNaryOperator 类

MathNaryOperator 类指定 N 叉数学对象，例如求和和积分。它由操作符、基数（或操作数）、可选的上限和下限组成。N 叉操作符的示例包括求和、并集、交集、积分。

该类不包括简单的运算符，如加法、减法等。它们由一个单独的文本元素 - MathematicalText 表示。

示例：

MathLimit 类

MathLimit 类创建上限或下限。它指定限制对象，包含基线上的文本和立即在其上方或下方的缩小尺寸文本。该元素不包含单词“lim”，但允许在表达式的顶部或底部放置文本。因此，该表达式

是通过以下方式使用 MathFunction 和 MathLimit 元素的组合创建的：

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

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

MathSubscriptElement, MathSuperscriptElement, MathRightSubSuperscriptElement, MathLeftSubSuperscriptElement 类

• MathSubscriptElement
• MathSuperscriptElement
• MathRightSubSuperscriptElement
• MathLeftSubSuperscriptElement

以下类指定下标或上标。您可以在参数的左侧或右侧同时设置下标和上标，但单个下标或上标仅在右侧支持。 MathSubscriptElement 还可用于设置数字的数学指数。

示例：

MathMatrix 类

MathMatrix 类指定矩阵对象，由一行或多行和多列排列的子元素组成。需要注意的是，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。可以使用空参数在矩阵中创建间隙。

示例：

MathArray 类

MathArray 类指定方程或任何数学对象的垂直数组。

示例：

格式化数学元素

• MathBorderBox 类：在 IMathElement 周围绘制矩形或其他边框。

  示例：

• MathBox 类：指定数学元素的逻辑封装（包装）。例如，带或不带对齐点的盒子对象可以作为运算符仿真器，或者作为行断点，或者分组不允许在其中换行。例如，“==” 运算符应该被包装以防止换行。

• MathDelimiter 类：指定分隔符对象，由打开和关闭字符（如括号、大括号、方括号和垂直条）组成，并包含一个或多个内部的数学元素，用指定字符分隔。示例：（𝑥2）；[𝑥2|𝑦2]。

  示例：

• MathAccent 类：指定的是一个基数和一个结合的变音符号的基线函数。

  示例：𝑎́。

• MathBar 类：指定由基数参数和上划线或下划线组成的条形函数。

  示例：

• 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：

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操作并形成更复杂的数学表达式。所有操作都有两个参数集：要么是 IMathElement ，要么是字符串作为参数。当使用字符串参数时，MathematicalText 类的实例会从指定的字符串隐式创建。Aspose.Slides 中可用的数学操作列举如下。

Join 方法

• join(String)
• join(IMathElement)

连接数学元素并形成数学块。例如：

IMathElement element1 = new MathematicalText("x");

IMathElement element2 = new MathematicalText("y");

IMathBlock block = element1.join(element2);

Divide 方法

• divide(String)
• divide(IMathElement)
• divide(String, MathFractionTypes)
• divide(IMathElement, MathFractionTypes)

使用这个分子和指定的分母创建指定类型的分数。例如：

IMathElement numerator = new MathematicalText("x");

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

Enclose 方法

• enclose()
• enclose(Char, Char)

用指定的字符（例如括号或其他字符）将元素封闭以进行框架。

/**
 * <p>
 * 将数学元素封闭在括号中
 * </p>
 */
public IMathDelimiter enclose();

/**
 * <p>
 * 用指定的字符（例如括号或其他字符）封闭此元素
 * </p>
 */
public IMathDelimiter enclose(char beginningCharacter, char endingCharacter);

例如：

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

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

Function 方法

• function(String)
• function(IMathElement)

使用当前对象作为函数名称的参数。

/**
 * <p>
 * 使用此实例作为函数名称取得一个参数的函数
 * </p>
 */
public IMathFunction function(IMathElement functionArgument);

/**
 * <p>
 * 使用此实例作为函数名称取得一个参数的函数
 * </p>
 */
public IMathFunction function(String functionArgument);

例如：

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

AsArgumentOfFunction 方法

• asArgumentOfFunction(String)
• asArgumentOfFunction(IMathElement)
• asArgumentOfFunction(MathFunctionsOfOneArgument)
• asArgumentOfFunction(MathFunctionsOfTwoArguments, IMathElement)
• asArgumentOfFunction(MathFunctionsOfTwoArguments, String)

使用当前实例作为参数取得指定的函数。您可以：

• 指定一个字符串作为函数名称，例如“cos”。
• 选择预定义的枚举值之一 MathFunctionsOfOneArgument 或 MathFunctionsOfTwoArguments，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");

SetSubscript, SetSuperscript, SetSubSuperscriptOnTheRight, SetSubSuperscriptOnTheLeft 方法

• setSubscript(String)
• setSubscript(IMathElement)
• setSuperscript(String)
• setSuperscript(IMathElement)
• setSubSuperscriptOnTheRight(String, String)
• setSubSuperscriptOnTheRight(IMathElement, IMathElement)
• setSubSuperscriptOnTheLeft(String, String)
• setSubSuperscriptOnTheLeft(IMathElement, IMathElement)

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 还可用于设置数字的数学指数。

示例：

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

Radical 方法

• radical(String)
• radical(IMathElement)

指定给定度数的根号来自指定的参数。

示例：

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

SetUpperLimit 和 SetLowerLimit 方法

• setUpperLimit(String)
• setUpperLimit(IMathElement)
• setLowerLimit(String)
• setLowerLimit(IMathElement)

获取上限或下限。这里，上限和下限简单表明参数相对于基数的位置。

考虑表达式：

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");

Nary 和 Integral 方法

• nary(MathNaryOperatorTypes, IMathElement, IMathElement)
• nary(MathNaryOperatorTypes, String, String)
• integral(MathIntegralTypes)
• integral(MathIntegralTypes, IMathElement, IMathElement)
• integral(MathIntegralTypes, String, String)
• integral(MathIntegralTypes, IMathElement, IMathElement, MathLimitLocations)
• integral(MathIntegralTypes, String, String, MathLimitLocations)

nary 和 integral 方法均创建并返回由 IMathNaryOperator 类型表示的 N 叉操作符。在 nary 方法中， MathNaryOperatorTypes 枚举指定操作符的类型：求和、并集等，但不包括积分。而在 Integral 方法中，专门化操作积分包含 MathIntegralTypes 的枚举。

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。如果该操作被调用于 MathBlock 实例，所有子元素将被放入返回的数组中。

示例：

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

格式化操作：Accent, Overbar, Underbar, Group, ToBorderBox, ToBox

• accent 方法设置一个重音标记（一个顶部的元素上的字符）。
• overbar 和 underbar 方法在顶部或底部设置一个条形。
• group 方法使用分组字符（如底部大括号或其他）分组。
• toBorderBox 方法放入边框框中。
• toBox 方法放入一个非视觉框（逻辑分组）。

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();