在 Python 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 Python via .NET，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：

$PowerPoint Insert 选项卡中选中的 Equation 命令$

结果是在幻灯片上出现可编辑的数学文本：

$包含可编辑数学公式的 PowerPoint 幻灯片$

Aspose.Slides 通过以下三种主要对象构建该数学文本：

使用 add_math_shape 创建的数学形状，即包含公式的形状。
MathPortion 在形状的文本框中存储数学内容。
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 in Python via .NET。

创建公式

此示例创建一个数学形状并添加勾股定理：

$公式 c² = a² + b² 的示意图$

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

with slides.Presentation() as presentation:
    slide = presentation.slides[0]

    math_shape = slide.shapes.add_math_shape(20, 20, 700, 120)
    math_paragraph = math_shape.text_frame.paragraphs[0].portions[0].math_paragraph

    equation = (
        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(equation)

    presentation.save("pythagorean-theorem.pptx", slides.export.SaveFormat.PPTX)

add_math_shape 创建的形状已包含一个数学段落。访问第一个 MathPortion，获取其 MathParagraph，并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。

$一个倾斜的分数，显示 1 除以 x$

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

with slides.Presentation() as presentation:
    slide = presentation.slides[0]

    math_shape = slide.shapes.add_math_shape(20, 20, 700, 100)
    math_paragraph = math_shape.text_frame.paragraphs[0].portions[0].math_paragraph

    fraction = math.MathematicalText("1").divide("x", math.MathFractionTypes.SKEWED)

    math_paragraph.add(math.MathBlock(fraction))

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

对于堆叠式分数，使用 MathFractionTypes.BAR：

stacked_fraction = math.MathematicalText("x + 1").divide("y - 1", math.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。

$一个 n 次根式，x 位于根号下方$

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

with slides.Presentation() as presentation:
    slide = presentation.slides[0]

    math_shape = slide.shapes.add_math_shape(20, 20, 700, 100)
    math_paragraph = math_shape.text_frame.paragraphs[0].portions[0].math_paragraph

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

    math_paragraph.add(math.MathBlock(radical))

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

添加函数和极限

使用 as_argument_of_function 或 function 来表示 sin(x)、log(x) 或自定义函数名等函数。对于极限，可在 MathLimit 中放置 lim，或使用 set_lower_limit。

$极限表达式：x 趋于无穷大时的极限$

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

with slides.Presentation() as presentation:
    slide = presentation.slides[0]

    math_shape = slide.shapes.add_math_shape(20, 20, 700, 100)
    math_paragraph = math_shape.text_frame.paragraphs[0].portions[0].math_paragraph

    limit = (
        math.MathematicalText("lim")
        .set_lower_limit("x\u2192\u221E")
        .function("x")
    )

    math_paragraph.add(math.MathBlock(limit))

    presentation.save("functions-and-limits.pptx", slides.export.SaveFormat.PPTX)

对于自定义函数名，只需将函数名设为当前元素：

custom_function = math.MathematicalText("f").function("x + 1")

添加 N 元运算符和积分

使用 nary 可生成求和、并集、交集等大型运算符。使用 integral 可生成积分。两者都允许设置上下限。

$带有上下限的求和符号示例$

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

with slides.Presentation() as presentation:
    slide = presentation.slides[0]

    math_shape = slide.shapes.add_math_shape(20, 20, 700, 120)
    math_paragraph = math_shape.text_frame.paragraphs[0].portions[0].math_paragraph

    summation_base = (
        math.MathematicalText("x")
        .set_superscript("k")
        .join(math.MathematicalText("a").set_superscript("n-k"))
    )

    summation = summation_base.nary(math.MathNaryOperatorTypes.SUMMATION, "k=0", "n")

    math_paragraph.add(math.MathBlock(summation))

    presentation.save("nary-operators.pptx", slides.export.SaveFormat.PPTX)

N 元运算符用于带可选上下限的大型运算符。像 +、-、= 这样的普通运算符通常作为 MathematicalText 添加并拼接到表达式中。

对于积分，使用 integral：

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

添加矩阵

使用 MathMatrix 定义行列。矩阵默认不包含括号，如需括号、方括号或大括号，请自行在矩阵外添加相应符号。

$一个两行矩阵，其中一个单元格为空$

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

with slides.Presentation() as presentation:
    slide = presentation.slides[0]

    math_shape = slide.shapes.add_math_shape(20, 20, 700, 120)
    math_paragraph = math_shape.text_frame.paragraphs[0].portions[0].math_paragraph

    matrix = math.MathMatrix(2, 3)
    matrix[0, 0] = math.MathematicalText("1")
    matrix[0, 1] = math.MathematicalText("x")
    matrix[1, 0] = math.MathematicalText("x")
    matrix[1, 1] = math.MathematicalText("2")
    matrix[1, 2] = math.MathematicalText("y")

    math_paragraph.add(math.MathBlock(matrix))

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

添加公式数组

当需要对齐的公式或垂直堆叠的表达式时，使用 to_math_array。

$一个垂直排列的数学数组，x 在 y 上方$

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

with slides.Presentation() as presentation:
    slide = presentation.slides[0]

    math_shape = slide.shapes.add_math_shape(20, 20, 700, 140)
    math_paragraph = math_shape.text_frame.paragraphs[0].portions[0].math_paragraph

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

    math_paragraph.add(math.MathBlock(equation_array))

    presentation.save("equation-array.pptx", slides.export.SaveFormat.PPTX)

添加三角函数

当函数名已知且参数为当前元素时，使用 as_argument_of_function。

$三角函数 cos 应用于 2x 的示例$

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

with slides.Presentation() as presentation:
    slide = presentation.slides[0]

    math_shape = slide.shapes.add_math_shape(20, 20, 700, 100)
    math_paragraph = math_shape.text_frame.paragraphs[0].portions[0].math_paragraph

    cosine = math.MathematicalText("2x").as_argument_of_function(
        math.MathFunctionsOfOneArgument.COS
    )

    math_paragraph.add(math.MathBlock(cosine))

    presentation.save("trigonometric-function.pptx", slides.export.SaveFormat.PPTX)

添加下标和上标

使用下标和上标助手添加指数和下标。当下标需要出现在基准左侧时，使用 set_sub_superscript_on_the_left。

$字母 Y 左侧带下标 1、上标 n 的示例$

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

with slides.Presentation() as presentation:
    slide = presentation.slides[0]

    math_shape = slide.shapes.add_math_shape(20, 20, 700, 100)
    math_paragraph = math_shape.text_frame.paragraphs[0].portions[0].math_paragraph

    scripts = math.MathematicalText("Y").set_sub_superscript_on_the_left("1", "n")

    math_paragraph.add(math.MathBlock(scripts))

    presentation.save("subscript-superscript.pptx", slides.export.SaveFormat.PPTX)

添加分界符

使用 enclose 将表达式包裹在分界符内。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。

$包含 x、y、z，并用竖线分隔的分界符表达式示例$

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

with slides.Presentation() as presentation:
    slide = presentation.slides[0]

    math_shape = slide.shapes.add_math_shape(20, 20, 700, 100)
    math_paragraph = math_shape.text_frame.paragraphs[0].portions[0].math_paragraph

    delimiter = (
        math.MathematicalText("x")
        .join("y")
        .join("z")
        .enclose("<", ">")
    )
    delimiter.separator_character = "|"

    math_paragraph.add(math.MathBlock(delimiter))

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

添加边框盒

使用 to_border_box 将整个公式框起来。

$一个带边框的公式，表示 a² = b² + c² 的示例$

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

with slides.Presentation() as presentation:
    slide = presentation.slides[0]

    math_shape = slide.shapes.add_math_shape(20, 20, 700, 100)
    math_paragraph = math_shape.text_frame.paragraphs[0].portions[0].math_paragraph

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

    math_paragraph.add(math.MathBlock(boxed_equation))

    presentation.save("border-box.pptx", slides.export.SaveFormat.PPTX)

分组项

使用 group 在表达式上方或下方放置分组字符。可以添加限制以标记分组项。

$表达式 x + y 之下带有“任意文本”标签的分组示例$

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

with slides.Presentation() as presentation:
    slide = presentation.slides[0]

    math_shape = slide.shapes.add_math_shape(20, 20, 700, 120)
    math_paragraph = math_shape.text_frame.paragraphs[0].portions[0].math_paragraph

    grouped = (
        math.MathematicalText("x + y")
        .group(chr(0x23DF), math.MathTopBotPositions.BOTTOM, math.MathTopBotPositions.TOP)
        .set_lower_limit("any text")
    )

    math_paragraph.add(math.MathBlock(grouped))

    presentation.save("grouped-terms.pptx", slides.export.SaveFormat.PPTX)

格式化数学元素

仅在有助于澄清公式时使用格式化助手。例如，overbar 在数学元素上方添加横线。

$带上划线的数学表达式 ABC 示例$

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

with slides.Presentation() as presentation:
    slide = presentation.slides[0]

    math_shape = slide.shapes.add_math_shape(20, 20, 700, 100)
    math_paragraph = math_shape.text_frame.paragraphs[0].portions[0].math_paragraph

    overbar = math.MathematicalText("ABC").overbar()

    math_paragraph.add(math.MathBlock(overbar))

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

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	set_superscript, set_subscript
添加函数	function, as_argument_of_function
添加根式	radical
添加极限	set_lower_limit, set_upper_limit
添加左侧脚本	set_sub_superscript_on_the_left
添加求和与积分	nary, integral
添加矩阵	MathMatrix
添加公式数组	to_math_array
添加分界符	enclose
添加横线和边框	overbar, to_border_box
分组项	group

常见问题解答

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，并在该段落中更新数学块。

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？

Aspose.Slides 将公式导出为 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。

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