在 Java 中向 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 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 Insert > Equation 添加公式：

$PowerPoint 插入选项卡，已选择“公式”命令$

结果是在幻灯片上可以编辑的数学文本：

$包含可编辑数学公式的 PowerPoint 幻灯片$

Aspose.Slides 通过以下三种主要对象构建该数学文本：

使用addMathShape创建的数学形状是包含公式的形状。
MathPortion 在形状文本框内存储数学内容。
MathParagraph 包含一个或多个MathBlock 对象。

下面的大多数示例使用MathematicalText和IMathElement的流畅方法，以保持代码简短且易读。

有关 MathML 导出场景，请参阅从 Java 演示文稿导出数学公式。

创建公式

此示例创建一个数学形状并添加勾股定理：

$公式 c² = a² + b²$

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();
}

addMathShape 创建的形状已经包含一个数学段落。访问第一个MathPortion，获取其MathParagraph，然后向其中添加数学块或数学元素。

添加分数

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

$显示 1 除以 x 的倾斜分数$

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 asArgumentOfFunction 或 function 添加诸如 sin(x)、log(x) 或自定义函数名的函数。对于极限，将 lim 放入MathLimit或使用 setLowerLimit。

$x 趋向无穷大的极限$

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\u2192\u221E")
            .function("x");

    mathParagraph.add(new MathBlock(limit));

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

若使用自定义函数名，请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 实现求和、并集、交集等大运算符。使用 integral 实现积分。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运算符。诸如 +、-、= 等简单运算符通常作为 MathematicalText 添加并拼接到表达式中。

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定义行和列。矩阵默认不包含括号，因此在需要括号、方括号或大括号时自行包裹矩阵。

$一个两行矩阵，其中一个单元格为空$

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

当参数是当前元素且函数名已知时，使用 asArgumentOfFunction。

$三角函数 cos 应用于 2x$

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。当索引必须位于基数左侧时，使用 setSubSuperscriptOnTheLeft。

$左侧下标 1 与上标 n 的大写 Y$

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();
}

添加定界符

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

$包含 x、y、z 且用竖线分隔的定界符表达式$

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

当公式本身需要被框住时，使用 toBorderBox。

$带框的公式：a² = b² + c²$

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 将分组字符放在表达式上方或下方。添加限制以标记分组项。

$带有下方标签“any text”的 x + y 分组表达式$

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

仅在有助于说明公式时使用格式化助手。例如，overbar 在数学元素上方加一条横线。

$带有上横线的 ABC 表达式$

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();
}

快速参考

任务	主要 API
创建数学文本	MathematicalText
合并元素	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
添加定界符	enclose
添加横线和边框	overbar, toBorderBox
分组项	group

常见问答

我可以编辑已存在的 PowerPoint 公式吗？

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

公式会保存为可编辑的 PowerPoint 数学吗？

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

我可以将公式导出为 LaTeX 吗？

Aspose.Slides 将数学公式导出为 MathML。如果需要 LaTeX，请先导出为 MathML，然后使用支持目标 LaTeX 方言的工具将 MathML 转换为 LaTeX。

PowerPoint 图表 PowerPoint 图形