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LaTeXで楽しく文書作成を

 最近LaTeXを勉強し始め、とても気に入ったので環境構築のポイントなどをメモする目的で筆をとりました。が、分かりやすくまとまった情報源や個々人が詰まったところをメモした記事はweb上にも多くあります(これはLaTeXの導入でハマってしまうと結構しんどい、という意味な感じもしますが…)。そこで本稿では、あまりLaTeXを知らない人にもその良さや始め方が分かるように、参考になる記事を適宜まとめつつ、導入の大まかな流れと注意すべき項目に触れる形を取っています。

 この投稿では以下のような人たちを対象にしています。
・整ったレポートを作成したい(理系の)大学生
・らてっくす?って何か分からないけど興味がある状態の人
・下の写真のような環境で文書を作成したい人

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 LaTeXを†完全理解†して書いた訳ではないので不備もあるかもしれません…(コメントや訂正も随時受け付けています)。また、自分のような初心者を想定して書いているため冗長な部分も多いかと思います。あらかじめご了承ください。

・ What is LaTeX ?

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 LaTeXで書いた文章は.texという拡張子のファイルから専用のソフトウェアでコンパイル(翻訳)され、最終的にはpdfで(実際にはdviファイルという中間ファイルを経て)出力されます(上の写真が例)。しかし、そもそもLaTeXとは何でしょうか?その説明の前に、まずTeXとは何かについての話をする必要があります。
 TeXというのは組版(くみはん、文字や図表を配置して紙面を構成するという意味)ソフトウェアと呼ばれるものです。独自のプログラミング言語で書かれることで文字の装飾や配置などの処理を行っています。このTeX言語を扱いやすくしたものがLaTeXに当たります。後ろの方でもサンプルを紹介していますが、例えば

\title{What is \LaTeX ?}

と入力することで、先程の写真のようなタイトルが出力されます。LateXでは書き手が文字のサイズや位置、書体などを気にすることなく、一定の書式に則って執筆が出来るようになっているのです。

また余談ですが、LaTeXについて勉強しようとするとナントカTeXという言葉(TeXだけでなくpLaTeX, upLaTeXなど)が色々出てきて混乱することもあるでしょう。TeXとLaTeXの違いという記事で分かりやすく説明されています。困ったときに参照することで理解がより進むはずです。

・LaTeXを始めてみよう

 ここまで読まれている方はLaTeXを始めてみたいと思っているはずです(ほんまか?)。LaTeXで文書を書くにあたっては、コンパイルするための処理系だけでなく執筆するためのエディタが必要です。オンラインエディタを利用して手軽に始めるか、最初にローカル(自分のPC)で環境を構築するかの二通りの方法が考えられます。

1. オンラインエディタを利用する

 LaTeXを使う短所として最初の環境構築がしんどいことが挙げられます。ですが、最近ではネットさえつながればオンラインでも文書を書ける環境が出てきています。代表的なものを二つ紹介します。

Overleaf
 Googleアカウントがあればすぐにログイン出来ます。手軽ながら特徴です。具体的な使い方はOverleafでらくちん文情卒論生活という記事が参考になります(MacのChromeで作業してるとカーソルと入力位置がズレるとかいう不具合に遭遇したんですが、それも最初に述べられています)。
Cloud LaTeX
 アカリクという日本の会社によって運営されているサービスです。こちらもアカウント登録が必要ですが、Twitterかfacebookのアカウントがあれば、そこからログインして作業することが可能です。使い方に関しては、Cloud LaTeXの登録の仕方・使い方というページで丁寧に説明されています。

2. 自分のPC上で環境構築する

 オンラインでの作業は手軽に出来る反面、ネット環境が安定していない故のトラブルも起こり得ます。ローカルで作業、管理をしたい方も一定数いるでしょう。何よりエディタを自分好みにカスタマイズ出来るという自由度もあり、頑張れば冒頭の写真のような環境で作業が出来ます!!
 最初に述べたように、自分のPCでLaTeXを書くための環境を構築するためには.texファイルをコンパイルする処理系(LaTeX)と、.texファイルを編集するエディタが必要になります(手元のPCがMacなら、それらを入れる前にパッケージマネージャーであるHomebrewも入れた方がいいのは言うまでもない)。.texファイルはテキストベースなため、PCにデフォルトであるメモ帳でも編集は可能ですが、シンタックスハイライトや入力補完が使える専用のエディタを利用した方が絶対に良いです。

 エディタといっても様々あります(TeX統合環境としてTeXstudioなるものもあるようです)が、ここでは軽量でかつ高機能、そしてLaTeX Workshopという優れた拡張機能が存在するVSCodeを推します。OS問わず、ここからインストーラーの説明に従えば利用が可能です。
 またLaTeXについては、ここからTeX Liveというディストリビューションを各自のOSに従ってインストールします。様々なパッケージを含んでサイズがかなり大きく、Macの場合にはBasicTeXというサブセットも存在しますが、容量に不安がない限りはTeX Liveを入れるようにした方が良いです。(自分はbasicを入れて容量を抑えたものの、凝った文書を書こうとするには不十分なのでtcolorboxといったパッケージはその都度入れる必要があります。)
 具体的な方法に関しては、VSCodeで最高のLaTeX環境を作るという記事がとても参考になります。紙面の都合もありますし、そちらを参照すれば上手に環境構築出来るはずです。決して書いている途中で面倒になってきたのでやめた、という訳ではありません(許して…)。

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 執筆環境が整ったら、試しに下のサンプルを打ち込んでみてください。​

次のような結果が得られるはずです。

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・LaTeXの参考資料

 LaTeXを学ぶ上で必読、と言われるのが美文書作成入門です。ただ貧しい学生として出費を抑えたい…というのと、趣味で書く分には十分な量の情報がweb上にあるので(それらを器用に取捨選択して上手に書けるようになるか、というとまた別問題ですが)、自分はネット上のサイトやpdfを読んで勉強しています。他の先輩から聞いたりしたもので、参考になる資料を以下に示しておきます。

TeX講習会資料(pdf)
 TeXの仕様や数式についての基礎から、美しい文書を書くためのTipsまでが分かりやすくまとまっています。LaTeXを使うことに慣れていない段階(=僕)であれば、まずここにある内容だけでも習得することで基本事項は押さえられるはずです。

LaTeXコマンド集The Great, Big List of LaTeX Symbols(pdf)
 ∴ の記号どうすれば出せるんだろう…みたいに悩んだときのリファレンスとして利用しています。pdfの方は英語でページも結構ありますが、どういう記号があるか「ざっくり眺めておくとよい」(rityo_math氏)と聞いたのでそのようにしてます。「コマンド集」も日本語でよくまとまっていて分かりやすいですが、一点だけ数式モードの項目でeqnarray環境の説明があってalign環境の説明がない、みたいなことがあったので(数式環境についてはamsmathの数式環境まとめという記事で詳しく触れられています)、やはり記号を眺める用途でのみ参照するのが無難かなと思います。

日本語LaTeXを使うときに注意するべきこと
数学の常識・非常識──由緒正しいTeX入力方法(pdf)
 LaTeXを使えば美しい書式で文書を作成出来ると言われてはいるものの、その体裁を綺麗に保つためには、やはりLaTeXを書く上での慣習についても触れておく必要があると思って載せました(始めの頃は文の間隔を取ろうとして不必要に改行を入れたりしがちなので…)。上の二つの項目と比べるとTipsとしての側面が強いので、ある程度書き慣れた段階で目を通すことで、より良い文書の執筆に繋がるのではないかな、と思います。

・Tikzの利用について

 文書を書く際は、文字と式だけでなく図や表を挿入することも多いでしょう。実はLaTeXにはTikz(ティクス)と呼ばれるパッケージがあり、それを使って専用の構文を.texファイルに記述することで

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このように図形を描画したりグラフを挿入することが出来ます。具体的な構文の解説はここでは出来ませんが、参考資料を以下に示しておきます。

LaTeXで図を直接描けるTikzの使い方1
 1から4まであり、基本的なTikzの利用方法が学べます。分かりやすい。
Tikz覚書(pdf)
 情報量が多い。大抵の問題はこれに目を通せば解決出来るのではないかと思います。
 本家のpdfも紹介しようかと一瞬は思いましたが、2020年4月25日現在で1318ページもあったので(もちろん英語)、ここでは示していません。

・最後に

 VSCode + LaTeX Workshopは良いよ〜と紹介したかっただけなので、書き始めは1000字程度で終わらせるつもりでしたが、あれもこれもまとめようとした結果気づけば4000字over…。長すぎて申し訳ない…。
 あと書いてて思ったんですが、LaTeXは割と学習コストの高いトピックな気がします(最後の最後で言うべきではないですが…)。少なくとも二週間程度しか触れていない人間がまとめようとするものではなかった。
 ともあれ、あえてWordを使わず(自分のPC上に快適な環境を構築して)LaTeXによって綺麗な文書を作成するのは特別感が出て良いです。長い休みが続くこの時期こそ、ちょっとやってみようかな…となる学生が増えてくれれば、そういう人たちの参考になれば良いなぁと思っています。

 本稿で扱った内容はほんの一部に過ぎませんが、LaTeXを学ぶ上で何かの助けになれば幸いです。ここまで読んで頂きありがとうございました。

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ありがとうございます!(๑>◡<๑)
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tdj68→ 京大教育学部/ 考えたことをメモしたり、進捗をまとめたりします
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