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Fixed jfmglue.lua and updated documents.
[luatex-ja/luatexja.git] / doc / sample1.tex
1 %#! time luatex sample1
2 \input s1sty.tex % style file
3
4 \overfullrule=0pt
5 \def\LaTeX{L\kern-.36em\setbox0=\hbox{T}\vbox to\ht0{\hbox{\sx A}\vss}\kern-.15em\TeX}
6 \font\mff=manfnt at 10pt
7 \def\mf{{\mff META{\rm\-}FONT}}
8 \def\textfontii{\the\textfont2 }
9 \def\AmS{{\textfontii A\kern-.1667em\lower.5ex\hbox{M}\kern-.125emS}}
10 \def\UPSILON{\char'7}%
11 \def\XyM{X\kern-.30em\smash{\raise.50ex\hbox{\UPSILON}}\kern-.30em{M}}%
12 \def\XyMTeX{\XyM\kern-.1em\TeX}%
13
14
15 % main matter
16 \centerline{\big Lua\TeX-jaパッケージ}\bigskip
17 \centerline{\large\the\year/\the\month/\the\day}\medskip
18
19 \bigskip
20
21 本パッケージは,(最低でもp\TeX と同等の水準の)日本語組版をLua\TeX 上で実現させることを
22 目標としたマクロである.まだまだ足りないところはあるが,とりあえず動くようになった?ので公開する. 
23
24
25 \beginparagraph 特徴
26
27 \item 欧文フォント/和文フォントの外部独立管理.
28 \item 違う和文フォントでも「メトリックが同じ」なら,字間に空白を挿入する際には同じものとして扱う.
29 {\bf 例}: 「ほげほげ){\gt (ふがふが}」は以下の出力より得られた:
30 \begintt
31 ほげほげ){\gt (ふがふが}
32 \endtt
33 \item 欧文や和文のベースライン補正が可能.
34 \item p\TeX とある程度コマンド名が互換.
35 \enditem
36
37 \beginparagraph 制限
38
39 \item 全体的にテスト不足です.
40 \item {\bf 現時点で\LaTeX での使用は殆ど考慮されていません.今は``plain Lua\TeX''で使ってください.}
41 \item |\accent|を和文文字に対して使うことはできません.
42 これは「フォントを後で置換する」という実装上,仕方のないことだと思われます.
43 {\small|\/|を試験的に日本語にも対応させました.
44 アクセントも,|make_accent|の処理をLuaコードで書けば可能だと思われます.}
45 \item 数式中の日本語は想定していません.|\hbox|か何かで囲ってください.
46 \item p\TeX にあった以下の機能はまだ実装していません.
47 \itemitem |\showmode|, |\jfam|.
48 \itemitem 縦組み関連一式.|\tate|, |\tfont|, |\tbaselineshift|, |\dtou|,$\,\ldots$
49
50 \enditem
51
52
53 \beginparagraph ファイル構成
54
55
56 \item {\tt luatexja-core.sty}: 
57 コア部分.拡張子は{\tt sty}であるが,この単一のファイルでplain \TeX と\LaTeX 両方に
58 対応するように設計する方針である.しかし,
59 {\bf 現時点で\LaTeX での使用は全く考慮されていない.}
60 \item {\tt luatexja-core.lua}: コア部分に使われるLuaコード.
61 \item {\tt luatexja-jfont.lua}: 和文フォント定義部のLuaコード.
62 \item {\tt luatexja-xkanji.lua}: |\[x]kanjiskip|自動挿入処理のLuaコード.
63 \item {\tt luatexja-rmlgbm-data.lua}: 非埋込和文フォント用のデータ(小塚明朝Pr6N R由来).
64 \item {\tt luatexja-rmlgbm.lua}: 非埋込和文フォント (Ryumin-Light etc.) 定義部.
65 \item {\tt mk-rmlgbm-data.tex}: {\tt luatexja-rmlgbm-data.lua}作成用スクリプト
66 {\small(小塚明朝を{\tt luaotfload}で読み込んだ時のキャッシュが必要)\inhibitglue}.
67 \item {\tt luatexja-kinsoku.tex}: 禁則用ペナルティ等のパラメータを書いたファイル.
68 下のファイルによって{\tt ukinsoku.tex} (in up\TeX-0.30) から自動生成されたもの.
69 \item {\tt jfm-ujis.lua}: up\TeX-0.30の{\tt ujis.tfm}ベースのメトリックサンプル.
70 \item {\tt jfm-mono.lua}: 「全文字が全角幅」のメトリックサンプル.
71 \enditem
72
73 \beginsection 使用方法
74
75 大雑把に言うと,plain \TeX の状況で,以下のようにすればよい.
76 \begintt
77 \input luatexja-core.sty               % ←マクロ本体を読み込み
78 \jfont\tenipam={file:ipam.ttf:jfm=ujis} at 13.5\jQ 
79 \tenipam\parindent=1\zw 
80
81 \rm\tenipam abcほげほげ)(あいう本文本文……
82 \endtt
83
84 \beginparagraph 和文フォントの定義
85
86 Lua\TeX-jaでは,大雑把にいうと
87 和文フォントは「実際の字形」と「和文用のメトリック情報 (JFM)」の組である.
88 JFM は和文文字の幅や,和文文字間の空白の入り方などを規定するもの%
89 {\small (p\TeX におけるJFMファイルとほぼ同じ内容)}であり,
90 |jfm-<name>.lua|という名称のファイルにLuaコードの形で書かれている.
91
92 和文フォントを使うには,
93 \TeX の|\font| primitiveと同様の書式を持った次の命令を用いて和文フォントを定義する:
94
95 \begintt
96   \jfont<font>={<font_name>:<features>} <size>       % local に定義
97   \globaljfont<font>={<font_name>:<features>} <size> % global に定義
98 \endtt
99
100 \item {\bf <font_name> の指定について}\par\noindent
101 内部でluaotfloadパッケージを読み込んでいる.大きくわけて,以下の4種類がある.
102 このうち,前の2つはluaotfloadパッケージの機能である.
103 \itemitem |file:<file_name>|\par\noindent
104 TrueType/OpenTypeフォントをファイル名<file_name>で指定.
105 \itemitem |name:<font_name>|\par\noindent
106 システム内のフォント名を<font_name>に指定することも可能.
107 \itemitem |psft:<PSfont_name>|\par\noindent
108 PSフォント名<PSfont_name>を直接指定することもでき,
109 この場合はフォントは名前だけ(非埋込)となる.
110 例えば,本文章では,
111 \begintt
112 \jfont\tenmc={psft:Ryumin-Light:jfm=ujis} at 13.5\jQ
113 \jfont\tengt={psft:GothicBBB-Medium:jfm=ujis} at 13.5\jQ
114 \endtt
115 のような定義をし,標準和文フォントRyumin-Light, GothicBBB-Mediumを用いている.
116 %\itemitem |vf:<vfname>|
117
118 \item {\bf JFMの指定}:<features>欄に次を指定する.\par\noindent
119 \itemitem |jfm=<jfm_file>|: JFMとして|jfm-<jfm_file>.lua|を用いることを示す.必須.
120 \itemitem |jfmvar=<varkey>|\par\noindent
121 和文文字間の空白の挿入処理は,使用するJFMと,この<varkey>の値とのペアによって行われる.
122
123 \item luaotfload packageの他の機能,例えば各種のfeature,を用いてもよい:
124 \begintt
125 \jfont\tenipam={file:ipaexm.ttf:script=latn;+jp90;jfm=mt}
126 \endtt
127 なお,非埋込の場合は,GSUB/GPOSテーブルとして小塚明朝 Pr6N Rのものが用いられる
128 (|test01-noembed.pdf|を参照).
129 \enditem
130
131 \item 不良なJFMを用いた場合,エラーを返すとともに,<font>の意味は|\relax|となる.
132
133 \beginparagraph 「和文文字の範囲」の設定
134
135 \item |\defcharrange{<number>}{<char_range>}|: 文字範囲の新規定義/追加.
136 \itemitem <number>:  文字範囲の番号で,1--216の整数値で指定.
137 \itemitem <range>: 文字コードの範囲を|"100-"200, 800, 1701-|のように指定する.
138 \itemT ASCII codeの範囲 (|0x00|--|0x7F|) は指定できない.
139 \itemT 既に他の$n$番の文字範囲に使われている領域を指定した場合は,
140 その領域は$n$番の文字範囲からは除外される.即ち,後に定義した文字範囲の方が優先度が高い.
141 \itemitem 定義した文字範囲ごとに,「和文扱い」「欧文扱い」をlocalに指定できる.
142 % 216 = (31*7-1)
143
144 \item デフォルトでは,|U+0100|以降の文字は全部和文扱いであり,さらに文字範囲として,
145 \begintt
146   \defcharrange{1}{"80-"FF}
147   \ltjsetparameter{jacharrange={-1}}
148 \endtt
149 と指定している{\small(つまりLatin-1 Supplementの範囲は欧文扱い)\inhibitglue}.
150
151 %TODO: 「{\ltjsetparameter{jacharrange={1}}× (|U+00D7|)}」等,ISO 8859-1領域
152 %にマッピングされた文字の扱い.
153 %「{\ltjsetparameter{jacharrange={1}}¢ (|U+00A2|)}」はHalfwidth and
154 %Fullwidth Formsに全角形(\char"FFE0)があるから%"
155 %luaotfloadの置換処理に割り込めばよいが…….
156 \enditem
157
158
159 \beginparagraph 組版パラメタの調整
160
161 日本語組版用の各種パラメタの調整には,次の命令を用いる.
162 \begintt
163   \ltjsetparameter{<key>=<value>, ...}       % local に変更
164   \ltjglobalsetparameter{<key>=<value>, ...} % global に変更
165 \endtt
166
167 <key> に許される値は次の通りである.
168
169 \enum ★がついているものは,段落や水平ボックス構成時の値が全体に影響するものである.
170
171 \enum ◎がついているものは,自動的にglobalな代入となってしまうもの.
172
173 \item |prebreakpenalty={<chr_code>, <penalty>}|★\par\noindent
174 p\TeX の|\prebreakpenalty|に対応した設定項目である.
175 \itemitem <chr_code>: 文字コードを指定する.一旦補助カウンタに代入されるので,
176 16進法での数値の指定 (|"abcd|) や,%"
177 文字トークンによる指定 (|`あ|) も可能である.
178 \itemitem <penalty>: penalty の値を$-10000$から10000までの整数で指定する.
179
180 \item |postbreakpenalty={<chr_code>, <penalty>}|★\par\noindent
181 同様に,p\TeX の|\postbreakpenalty|に対応した設定項目である.
182 p\TeX では,同一文字に対して|\prebreakpenalty|, |\postbreakpenalty|の両方を定義する
183 ことはできなかったが,Lua\TeX-jaでは可能である.
184
185 \item |kcatcode={<chr_code>, <kind>}|★\par\noindent
186 文字コード<chr_code>の文字が和文文字扱いされている時,
187 「和文文字の種類」を|0|--|"7FFFFFFF|の自然数値<kind>で指定する.%"
188 \itemitem 最下位bitはウィドウ防止用penaltyの挿入処理に関係する.
189 \itemitem デフォルトでは,次の3つのUnicodeの範囲において,|kcatcode=1|としている.
190 \itemT |U+2000|--|U+206F| (General Punctuation)
191 \itemT |U+3000|--|U+303F| (CJK Symbols and Punctuation)
192 \itemT |U+FF00|--|U+FFEF| (Halfwidth and Fullwidth Forms)
193
194 \item |jaxspmode={<chr_code>, <mode>}|★\par\noindent
195 p\TeX の|\inhibitxspcode|に対応した設定項目である.<mode>で許される値は,
196 \itemitem |0|, |inhibit|: 前後の欧文文字との間の|xkanjiskip|自動挿入を禁止.
197 \itemitem |2|, |preonly|: 前の欧文文字との間の|xkanjiskip|自動挿入のみを許可.
198 \itemitem |1|, |postonly|: 後の欧文文字との間の|xkanjiskip|自動挿入のみを許可.
199 \itemitem |3|, |allow|: 前後の欧文文字との間の|xkanjiskip|自動挿入を許可.
200 \item |alxspmode={<chr_code>, <mode>}|★\par\noindent
201 同様に,p\TeX の|\xspcode|に対応した設定項目である.
202 <mode>で許される値は,
203 \itemitem |0|, |inhibit|: 前後の和文文字との間の|xkanjiskip|自動挿入を禁止.
204 \itemitem |1|, |preonly|: 前の和文文字との間の|xkanjiskip|自動挿入のみを許可.
205 \itemitem |2|, |postonly|: 後の和文文字との間の|xkanjiskip|自動挿入のみを許可.
206 \itemitem |3|, |allow|: 前後の和文文字との間の|xkanjiskip|自動挿入を許可.
207
208 \item |yalbaselineshift=<dimen>|:
209 p\TeX の|\ybaselineshift|に対応したものであり,
210 欧文文字のベースライン補正量をdimensionで指定する.
211 \itemitem 正の値を指定すると,その分だけ欧文文字は下にずれることとなる.
212 \itemitem 数式中では,boxやruleもこの量だけずれる\hfil\break
213 (よって,行中数式は全体が|yalbaselineshift|だけずれたように見える).
214 \item |yjabaselineshift=<dimen>|:
215 和文文字のベースライン補正量をdimensionで指定する.
216 p\TeX では「和文が主」という考えからか,常に和文文字のベースラインが基準であり,
217 欧文文字の方をずらすことになっていた.しかし,「欧文の中に和文をちょっと入れる」ような場合では,
218 逆に和文文字をずらす方が理にかなっているので,和文文字のベースラインもずらせるようにした.
219
220 また,この値を適切に調整することで,%
221 {\small 異なる文字サイズの文字を「上下中央揃え」で組む}ことも可能である.
222
223 \item |kanjiskip=<skip>|★\par\noindent
224 和文文字同士の間に入る空白量を指定.p\TeX の同名の命令と同様に,
225 基本的には段落/hbox終了時の値が,その段落/hbox全体に適用される. つまり,
226 \begintt
227 \ltjsetparameter{kanjiskip=3pt}あい%
228 {\ltjsetparameter{kanjiskip=10pt}うえ}}
229 \endtt
230 の組版結果は(段落終了時の値が$3\,{\rm pt}$のため),
231 $$
232  \hbox{\ltjsetparameter{kanjiskip=3pt}あい{\ltjsetparameter{kanjiskip=10pt}うえ}}
233 $$
234 となる.
235
236 但し,|kanjiskip|の自然長が$\hbox{|\maxdimen|}=16383.99998\,{\rm pt}$の場合は,
237 \itemitem (和文文字の間それぞれについて)JFMに指定されている
238 |kanjiskip|の値を採用する.
239 \itemitem 左側JFM,右側JFMのどちらかにおいて指定されていれば,そちらを使用する.
240 \itemitem どちらにおいても指定されていない場合は,0とみなす.
241
242 \item |xkanjiskip=<skip>|★\par\noindent
243 和文文字と欧文文字の間に入る空白量.p\TeX の同名の命令と同様.
244 これも,自然長が|\maxdimen|の場合は,JFMで指定された値を使う.
245
246
247 \item |jcharwidowpenalty=<penalty>|★\par\noindent
248 段落において「最後の1文字のみが次の行に」くることを
249 抑制するためのpenalty値.このpenaltyは,段落内にある,最後の「|kcatcode|の最下位bitが
250 1で{\bf ない}ような和文文字」の直前に挿入される.
251
252
253 \item |autospacing[=<bool>]|\par\noindent
254 和文文字間のglue(|kanjiskip|)の自動挿入をするかしないかを制御.
255 p\TeX では段落/hbox 単位での設定となったが,Lua\TeX-ja では
256 そうではなくなった.
257 挿入可能な箇所の両端のノードにおいて,片方でも
258 この値がfalseなら自動挿入は行われる.つまり,例えば
259 \begintt
260 あ\ltjsetparameter{autospacing=false}いう
261 \endtt
262 の場合,「あい」の間には|kanjiskip|が挿入され,「いう」の間には入らない.
263 \item |autoxspacing[=<bool>]|\par\noindent
264 和欧文間のglue(|xkanjiskip|)の自動挿入をするかしないかを制御.
265 その他は|autospacing|と同様.
266
267 \item |differentjfm=(large/small/average/both)|★◎\par\noindent
268 異なる$(\hbox{<jfm>}, \hbox{<varkey>})$である2つの和文文字の間の
269 glue/kernの計算方法を設定する.
270 左側文字由来,右側文字由来のものが両方存在した場合にのみ効力をもつ.
271 \itemitem {\tt large}: glue/kernの幅が両者のうち大きい方になるように定める.
272 \itemitem {\tt small}: 両者のうち小さい方.
273 \itemitem {\tt average}: 両者の相加平均.
274 \itemitem {\tt both}: 両者の合計値の幅をもつglue/kernを挿入する.
275 この指定は,JFM由来の|kanjiskip|の値が左右の和文文字で異なったときの
276 挙動にも適用される.
277
278 \item |jacharrange={<range_num>,<range_num>,...}|: 
279 $\lvert\hbox{<range_num>}\rvert$番の文字範囲の文字を和文扱いするか欧文扱いするかを設定する.
280 \itemitem $\lvert\hbox{<range_num>}\rvert>216$の場合,
281 「どの文字範囲にも属さない|U+0100|以降の文字」に
282 対しての処理を行う.
283 \itemitem 正値が指定されたら,$\lvert\hbox{<range_num>}\rvert$番の文字範囲は和文文字扱いとなる.
284 \itemitem 負値が指定されたら,$\lvert\hbox{<range_num>}\rvert$番の文字範囲は欧文文字扱いとなる.
285 \itemitem $\hbox{<range_num>}=0$の場合は,単に無視される.
286 \enditem
287
288 \beginparagraph 組版パラメタの取得
289
290 日本語組版用の各種パラメタの取得には,次の命令を用いる.
291 \begintt
292   \ltjgetparameter{<key>} or \ltjgetparameter{<key>}{<chr_code>}
293 \endtt
294 戻り値は全て「空白は|\catcode=10|,それ以外の文字は全て|\catcode=12|」の文字列である.
295
296 <key>に指定できる値は,説明がない限りは|\ltjsetparameter|で指定できる<key>と同じで,次の通りである,
297
298 \item |kanjiskip|, |xkanjiskip|, |yalbaselineshift|, |yjabaselineshift|, |jcharwidowpenalty|%
299 \par\noindent
300 それぞれ値を表現する文字列を返す.
301
302 \item |differentjfm|: 戻り値は{\tt large}, {\tt small}, {\tt average}, {\tt both}の
303 4つの文字列のいずれか.
304
305 \item |prebreakpenalty|, |postbreakpenalty|, |kcatcode|, |jaxspmode|, |alxspmode|
306 \par\noindent
307 これらは各文字コード別に設定される値であるので,文字コード<chr_code>を第2引数にとる.
308 指定されている整数値を表す文字列を返す.
309
310 \item |jacharrange|: 文字範囲の番号$n$を第2引数にとり,$n$番の文字範囲が
311 和文文字扱いされていれば|0|,欧文文字扱いされていれば|1|を返す.
312 $n\notin [1,216]$の場合は,「どの文字範囲にも属さない|U+0080|以降の文字」に対しての結果を返す(しかし,前に述べたデフォルトでの設定のため,実際には|U+0100|以降となる).
313
314 \item |chartorange|: 文字コード<chr_code>を第2引数にとり,それが属している文字範囲の番号を返す.
315 \itemitem <chr_code>がUnicodeの範囲外または|0x80|未満ならば,|-1|を返す.
316 \itemitem 上の場合以外で,<chr_code>の文字がどの文字範囲にも属さない場合は,|217|を返す.
317
318 \beginparagraph その他の命令
319
320 \item dimen |\zw|, |\zh|: 現在の和文フォントの「幅」/「高さ」(メトリックから指定)
321 \item dimen |\jQ|, |\jH|${}= 0.25\,{\rm mm}$.
322 \item |\inhibitglue|: 
323 指定箇所でのJFM由来のglue/kernの挿入を禁止する.
324 内部的には,|user_id|が30111のwhatsit nodeを作成している{\small(メトリック由来の
325 glue/kern挿入処理で役目を終え,削除される)\inhibitglue}.
326 \enditem
327
328 \beginsection JFMについて
329
330 Lua\TeX-jaで用いる和文用のメトリック情報は,次のようなLuaファイルである.
331 見本として,|jfm-ujis.lua|を入れてある.
332
333 \begintt
334 ltj.define_jfm {
335    dir = 'yoko', zw = 1.0, zh = 1.0,
336    [0] = {
337       align = 'left', left = 0.0, down = 0.0,
338       width = 1.0, height = 0.88, depth = 0.12, italic=0.0,
339       glue = {
340          [1] = { 0.5 , 0.0, 0.5  },  [3] = { 0.25, 0.0, 0.25 }
341       }
342    }, ...
343   [1] = {
344       chars = {
345          0x2018, 0x201C, 0x3008, 0x300A, 0x300C, 0x300E, 0x3010, 0x3014, 
346          0x3016, 0x3018, 0x301D, 0xFF08, 0xFF3B, 0xFF5B, 0xFF5F
347       },
348       align = 'right', left = 0.0, down = 0.0, ...
349    }, ...
350    [5] = {
351       ..., 
352       glue = {
353          [1] = { 0.5 , 0.0, 0.5  },
354          [3] = { 0.25, 0.0, 0.25 }
355       },
356       kern = { [5] = 0.0 }
357    }, ...
358 }
359 \endtt
360
361 全体は,「関数|ltj.define_jfm|にテーブルを引数として与える」という構造になっている.
362 以下に,テーブルの中身を述べる.
363 \item |dir|: 組方向を指定する.将来的にはいずれ縦組(|'tate'|)を実装したいが,
364 現時点では横組(|'yoko'|)のみの対応.
365 \item |zw|, |zh|: それぞれ|\zw|, |\zh|のフォントサイズに対する割合を記述する(必須).
366 通常は両方とも1.0となるだろう.
367 \item |kanjiskip|, |xkanjiskip|: それぞれ和文文字間グルー量,和欧文間グルー量を
368 \begintt
369 {<width>, <stretch>, <shrink>}
370 \endtt
371 という形で,フォントサイズ単位で指定する.
372 \item 数字のindex $i$を持った値:$i$番の文字クラスについての情報を記述する.
373 \itemitem |glue|: 現在の文字クラスの文字の後に挿入するglueを指定する.
374 この項目の内容は
375 \begintt
376 { [<j>] = { <width>, <stretch>, <shrink> }, ... }
377 \endtt
378 というテーブルであり,各要素は
379
380 {\par\medskip\advance\leftskip3\zw\noindent\rightskip2\zw
381 $i$番の文字クラスの文字と$j$番の文字クラスの文字の間に,
382 自然長<width>,伸び<stretch>, 縮み<shrink>(フォントサイズ基準)なる
383 glueを挿入
384 \par\medskip}
385
386 \noindent という意味である.
387
388 \itemitem |kern|: 現在の文字クラスの文字の後に挿入するkernを指定する.
389 この項目の内容も,
390 \begintt
391 { [<j>] = <width>, ... }
392 \endtt
393 というテーブルであり,各要素は
394
395 {\par\medskip\advance\leftskip3\zw\noindent\rightskip2\zw
396 $i$番の文字クラスの文字と$j$番の文字クラスの文字の間に,\hfil\break
397 幅<width>のkernを挿入
398 \par\medskip}
399
400 \noindent という意味である.
401
402 \itemitem |chars|: 文字クラスに属する「文字」達をリストの形|{...}|で記述する.
403 文字の指定には,Unicodeにおけるコード番号か,その文字1文字だけからなる文字列(|'字'|のように)
404 を用いる.
405 どの文字クラスにも属さなかった文字は,0番の文字クラスに属するとみなされる.
406 そのため,0番以外の文字クラスではこの項目は必須である.
407
408 また,このリストには,以下の「仮想的な文字」も指定可能である.
409 \itemT |'lineend'|: 行末.
410 この「文字」を0以外の文字クラスに設定することで,ぶら下げ組のような組版も可能になる.
411 \itemT |'boxbdd'|: 水平ボックスの先頭/末尾,段落の先頭/末尾.
412 \itemT |'jcharbdd'|: 和文文字達の連続とそれ以外のもの(例えば欧文文字)との境界.
413 \itemT |'diffmet'|: 異なるメトリックの和文文字間に入るglueの計算に使われる.
414 \enditem
415
416 \noindent {\bf 
417 以下の3項目は,文字クラスに属する文字が「仮想的な文字」達だけでない場合に必須.}
418
419 \itemitem |align|: |'left'|, |'middle'|, |'right'|のどれかを指定する.
420
421 例えば,開き括弧類は組版をする際には半角幅だが,TrueTypeフォント内では
422 左に半角空白が付け加わって全角幅となっていることが多い.そのような場合,
423 |align='right'|と指定することで,
424 「半角幅の領域に(右詰めで)フォントの実際の字形を入れる」といったことができる.
425
426 \itemitem |width|, |height|, |depth|, |italic|: 
427 それぞれ幅,高さ,深さ,そしてイタリック補正値をフォントサイズに対する割合で指定する.
428 例外として,|width='prop'|の場合には,その文字クラスは特に幅を定めず,
429 実際のフォントにおける文字幅そのままで出力する.
430
431 \itemitem |left|, |down|: それぞれ左右,上下方向のずらし量を指定する.
432 |align|項目のため,|left|はほとんどの場合0で良いだろう.
433
434 \enditem
435
436 \beginsection 互換用命令(書きかけ)
437
438 {\tt luatexja-compat.sty}を読み込むことで,次が追加.
439 \item |\euc|, |\jis|, |\sjis|, |\kuten|, |\ucs|: 
440 それぞれEUC-JP,ISO-2022-JP,Shift-JIS,区点コードからUnicodeへの変換を行う.
441 JIS~X~0208→Unicodeへの変換テーブルとしては,up\TeX-0.30で用いられているものを利用している.
442 \item |\kansuji|
443 \item |kansujichar={<num>, <char>}|~key in |\ltjsetparameter|.
444 \enditem
445
446
447 \beginsection 大まかな処理の流れ
448
449 Lua\TeX-jaパッケージでは,次のような流れで実際の処理を行っている.
450
451 \item {\bf 行末空白の削除: |process_input_buffer| callback}
452
453 通常,\TeX において改行は空白とほぼ同じ意味であり,
454 改行した箇所には自動的に空白が入るようになっている.
455 だが,日本語ではそのような振る舞いは不自然であり,p\TeX でも
456 「和文文字で行が終わった場合,改行文字は無視する」という
457 仕様になっている.
458
459 そこで,入力が和文文字で終わった場合,コメント文字を挿入することにより
460 この問題を解決する方法をとっている.{\small
461 この部分のコードは前田氏のjafontspecパッケージの部分から拝借したが,挿入する文字を|%|から
462 (通常使用されることはないと思われる)|U+FFFFF|へと変更している.}
463
464 しかし,現行Lua\TeX の仕様により,完全にp\TeX と同じというわけには
465 いかず,次のような動作になっている:
466 \itemitem 入力行の末尾が,正規表現で
467 \begintt
468 [:jchar:][\{\}]^*$
469 \endtt
470 となっている場合,即ち,{\bf catcodeが11 or 12の和文文字の後に,
471 グループ境界文字(catcodeが1 or 2の文字.通常は\hskip\ltjgetparameter{xkanjiskip}|{|%
472 \hskip\ltjgetparameter{xkanjiskip}や\hskip\ltjgetparameter{xkanjiskip}|}|%
473 \hskip\ltjgetparameter{xkanjiskip})が任意個続いて
474 行が終わっていた}場合,この行の入力にコメント文字を追加.
475 \itemitem 上の「和文文字」「グループ境界文字」の判定は,処理対象の入力行の前行末尾の時点の
476 設定値をもとに行う.そのため,行の途中でcatcodeの変更を行った場合などで,p\TeX と異なる挙動
477 を示す場合がある.
478
479 \item {\bf 和文フォントへの置換: |hyphenate| callback}
480
481 この段階の前では,和文文字であっても,それを内部で表している|glyph_node|~$p$は,
482 「|\tenrm あ|」のように,欧文フォントが指定されている状態になっている.しかし,
483 $p$は「現在の和文フォント」の番号もattribute |\ltj@curjfnt|として保持している.そのため,
484 この段階では,「和文文字が格納されている」|glyph_node|~$p$に対して,次を行う.
485
486 \itemitem $p$のフォントをattribute |\ltj@curjfnt|の値に置換.
487 \itemitem $p$の|language| fieldを|\ltj@japanese|の値に置換.
488 誤って和文文字間でハイフネーションがされてしまうのを防止するため.
489 \itemitem $p$の文字の文字クラスを計算し,その値をattribute |\ltj@charclass|に格納.
490 これにより,|jp90|等のfeatureによりグリフが置換されても,文字クラスの値は保たれる.
491
492 \item {\bf (luaotfloadパッケージによるグリフ置換等の処理はこの位置で)}
493
494 \item {\bf 和文処理グルーの挿入: |pre_linebreak_filter|, |hpack_filter| callbacks}
495
496 動作については,{\tt jfmglue.pdf}(未完)を参照.
497
498 \item {\bf ベースライン補正: |pre_linebreak_filter|, |hpack_filter| callbacks}
499
500 この段階では,(主として)欧文文字のベースラインをずらす作業を行う.幸いにして,
501 Lua\TeX で文字を表す|glyph_node|には|y_offset| fieldがあるので,作業は楽である.
502
503 補正量は,attribute |\ltj@yablshift|の値(先も書いた通り,sp単位)である.和文文字の
504 補正量は|\ltj@ykblshift|の値で指定されるが,以前の「和文フォントへの置換」処理において,
505 |\ltj@yablshift|へと値を移し変えているので,この段階では|\ltj@yablshift|の値のみを気にしている.
506
507 さて,実際に補正されるのは次の場合である:
508 \itemitem 文字 (|glyph_node|)
509 \itemitem ボックス・rule(文中数式内部).これによって,数式全体が下がったように見えるはず.
510
511 \item {\bf 和文文字の幅の補正: |pre_linebreak_filter|, |hpack_filter| callbacks}
512
513 例えば,括弧類は「フォント中では全角幅だが,組版では半角幅として扱う」ことが多いが,このように
514 文字幅を補正する処理を最後に行う.jafontspecパッケージのように,補正対象となる|glyph_node|~$p$%
515 を,しかるべき量のglueと共に|\hbox|にカプセル化して行っている.
516
517 \enditem 
518
519
520 \vfill\eject
521 \leftline{{\big 組版サンプル}\hfill
522 \noindent 出典: 日本語Wikipediaの「\TeX」の項,2011/3/10}
523
524 \bigskip
525 %% sample
526 {\bf\TeX}(読み方については、「読み方」の小節を参照)は数学者・計算機科学者である
527 ドナルド・クヌース (Donald~E. {\sc Knuth}) により作られた組版処理ソフトウェアである。
528
529 \beginsection 名称について
530
531 製作者であるクヌースによって以下のように要請されている。
532
533 \beginparagraph 表記法
534
535 正しくは“{\bf\TeX}”と表記するが、それができない場合には
536 “{\tt TeX}”と表記する(“{\tt TEX}”と表記するのは誤り)。
537
538 \beginparagraph 読み方
539
540 \TeX はギリシャ文字の T-E-X(タウ・イプシロン・カイ)であるから、「テックス」ではなく、
541 ギリシャ語読みの [tex](「テフ」)のように発音するのが正しい。
542 しかしそのような発音は難しいので、クヌースは「テック」と読んでも構わないとしている。
543 日本では「テフ」または「テック」という読み方が広まっている。
544
545 \beginsection 機能
546
547 \TeX はマークアップ言語処理系であり、チューリング完全性を備えた関数型言語でもある。
548 文章そのものと、文章の構造を指定する命令とが混在して記述されたテキストファイルを読み込み、
549 そこに書かれた命令に従って文章を組版して、組版結果を{\tt DVI}形式のファイルに書き出す。
550 {\tt DVI}形式というのは、装置に依存しない ({\bf d}e{\bf v}ice-{\bf i}ndependent) 中間形式である。
551
552 {\tt DVI}ファイルには紙面のどの位置にどの文字を配置するかといった情報が書き込まれている。
553 実際に紙に印刷したりディスプレイ上に表示したするためには、{\tt DVI}ファイルを解釈する
554 別のソフトウェアが用いられる。{\tt DVI}ファイルを扱うソフトウェアとして、各種のヴューワや
555 Post\-Scriptなど他のページ記述言語へのトランスレータ、プリンタドライバなどが利用されている。
556
557 組版処理については、行分割およびページ分割位置の判別、ハイフネーション、リガチャ、
558 およびカーニングなどを自動で処理でき、その自動処理の内容も種々のパラーメータを変更する
559 ことによりカスタマイズできる。数式組版についても、多くの機能が盛り込まれている。
560 \TeX が文字などを配置する精度は$25.4 / (72.27\times 2^{16})\,{\rm mm}$%
561 (約$5.363\,{\rm nm}$、$4{,}736{,}286.72\,{\rm dpi}$)である。
562
563 \TeX の扱う命令文の中には、組版に直接係わる命令文の他に、新しい命令文を定義するための
564 命令文もある。\TeX のこの機能を使って使用者が独自に作った命令文はマクロと呼ばれ、
565 こうした独自の改良をマクロパッケージと呼ばれる形で配布できる。
566
567 比較的よく知られている\TeX 上のマクロパッケージには、クヌース自身による plain \TeX、
568 一般的な文書記述に優れた\LaTeX\ ({\tt LaTeX})、数学的文書用の\AmS-\TeX などがある。
569 一般の使用者は、\TeX を直接使うよりも、\TeX に何らかのマクロパッケージを読み込ませたものを
570 使うことの方が多い。そのため、これらのマクロパッケージのことも“\TeX”と呼ぶ場合があるが、
571 本来は誤用である。
572
573 \TeX のマクロパッケージには、他にも次のようなものなどがある。
574
575 \item B{\sc ib}\TeX\ ({\tt BibTeX}) ……参考文献リストの作成に用いる。
576 \item S{\sc li}\TeX\ ({\tt SLiTeX}) ……プレゼンテーション用スライドの作成に用いる。
577 \item \AmS-\LaTeX\ ({\tt AMS-LaTeX}) ……
578 数学的な文書の記述に強い\AmS-\TeX の機能と\LaTeX の機能を併せ持つ。
579 \item \XyMTeX\ ({\tt XyMTeX}) ……化学構造式の描画に用いる。
580 \item MusiX\TeX\ ({\tt MusiXTeX}) ……楽譜の記述に用いる。
581 \enditem
582
583 \TeX とそれに関連するプログラム、および\TeX のマクロパッケージなどは CTAN({\bf C}omprehensive \TeX {\bf A}rchive {\bf N}etwork、
584 包括\TeX アーカイブネットワーク)からダウンロードできる。
585
586
587 \beginsection 数式の表示例
588
589 たとえば
590 \begintt
591 -b \pm \sqrt{b^{2} - 4ac} \over 2a
592 \endtt
593 は以下のように表示される。
594 $$
595 -b \pm \sqrt{b^{2} - 4ac} \over 2a
596 $$
597
598 また、
599 \begintt
600 f(a,b) = \int_{a}^{b}\frac{1 + x}{a + x^{2} + x^{3}}dx
601 \endtt
602 は以下のように表示される。
603 $$
604 f(a,b) = \int_{a}^{b}{1 + x \over a + x^{2} + x^{3}}dx
605 $$
606
607
608 \beginsection 生い立ち
609
610 \TeX は、クヌースが自身の著書{\it The Art of Computer Programming\/}を書いたときに、組版の汚さに憤慨し、
611 自分自身で心行くまで組版を制御するために作成したとされている。開発にあたって、伝統的な組版および
612 その関連技術に対する広範囲にわたる調査を行った。その調査結果を取り入れることで、\TeX は
613 商業品質の組版ができる柔軟で強力な組版システムになった。
614
615 \TeX はフリーソフトウェアであり、ソースコードも公開されていて、誰でも改良を加えることができる。
616 その改良版の配布も、\TeX と区別できるような別名を付けさえすれば許される。また、\TeX は非常に
617 バグが少ないソフトウェアとしても有名で、ジョーク好きのクヌースが、バグ発見者に対しては
618 前回のバグ発見者の2倍の懸賞金をかけるほどである。この賞金は小切手で払われるのだが、貰った人は
619 記念に取っておく人ばかりなので、結局クヌースの出費はほとんど無いという。
620
621 クヌースは\TeX のバージョン 3 を開発した際に、これ以上の機能拡張はしないことを宣言した。
622 その後は不具合の修正のみがなされ、バージョン番号は 3.14、3.141、3.1415、$\ldots$というように
623 付けられている。これは更新のたびに数字が円周率に近づいていくようになっていて、
624 クヌースの死の時点をもってバージョン$\pi$として、バージョンアップを打ち切るとのことである。
625
626 クヌースは\TeX の開発と同時に、\TeX で利用するフォントを作成するためのシステムである
627 \mf も開発した。こちらのバージョン番号は 2.71、2.718、2.7182、$\ldots$というように、
628 更新のたびに数字がネイピア数に近づいていくようになっている。さらにクヌースは\mf を使って、
629 \TeX の初期設定欧文フォントであるComputer Modernのデザインも行った。
630
631 \TeX および\mf は、これもクヌース自身によって提唱されている文芸的プログラミング\ 
632 (Literate Programming) を実現する{\tt WEB}というシステムでPascalへトランスレートされることを
633 前提に記述されている。しかし実際には{\tt WEB2C}でC言語に変換してコンパイルされ実行形式を
634 得ることが多い。
635
636 \beginsection \TeX の日本語化
637
638 日本語組版処理のできる日本語版の\TeX および\LaTeX には、アスキー・メディアワークスによるp\TeX\ 
639 ({\tt pTeX}) およびp\LaTeX\ ({\tt pLaTeX}) と、NTTの斉藤康己によるNTT J\TeX\ ({\tt NTT JTeX}) およびNTT J\LaTeX\
640 ({\tt NTT JLaTeX}) などがある。
641
642 \TeX の日本語対応において技術的に最も大きな課題は、複数バイト文字コードへの対応である。
643 p\TeX(および前身の日本語\TeX)は、JIS X 0208を文字集合とした文字コード(ISO-2022-JP、EUC-JP、
644 およびShift\_\thinspace JIS)を直接扱う。DVIフォーマットは元々16ビット以上の文字コードを格納できる仕様が
645 含まれていた。しかしオリジナルの英語版では使われていなかったため、既存プログラムの多くはp\TeX が
646 出力するDVIファイルを処理できない。またフォントに関係するファイルフォーマットが拡張されている。
647 これに対してNTT J\TeX は、複数の1バイト文字セットに分割することで対応している。例えば、
648 ひらがなとカタカナは内部的には別々の1バイト文字セットとして扱われる。このためにオリジナルの
649 英語版からの変更が小さく、移植も比較的容易である。ファイルフォーマットが同じなので英語版の
650 プログラムでDVIファイル等を処理することもできる。しかし後述するフォントのマッピングの問題が
651 あるため、実際には多くの使用者がNTT J\TeX 用に拡張されたプログラムを使っている。
652
653 使用する日本語用フォントについてはp\TeX が写研フォントの使用を、NTT J\TeX が大日本印刷フォントの
654 使用を前提としており、それぞれフォントメトリック情報(フォントの文字寸法の情報)をバンドルして
655 配布している。しかし有償であるこれらのフォントのグリフ情報を持っていなくても、画面表示や印刷の
656 際に使用者が利用できる他の日本語用フォントで代用することができる。つまり写研フォントや
657 大日本印刷フォントのフォントメトリック情報を用いて文字の位置を固定し、画面表示や印刷には
658 他の日本語用フォントを用いていることが可能である。このため日本語化された\TeX 関係プログラムの
659 ほとんどは、画面表示や印刷で実際に使うフォントを選択できるように、フォントのマッピング
660 (対応付け)を定義する機能を持っている。
661
662 歴史的には、アスキーが日本語\TeX の PC-9800 シリーズ対応版を販売したために個人の使用者を中心に
663 普及した。一方、NTT J\TeX は元の英語版プログラムからの変更が比較的小さいという利点を受けて、
664 UNIX®およびUNIX互換OSを使う大学や研究機関の関係者を中心に普及した。
665
666 しかし現在では次に挙げる理由から、日本語対応\TeX としてp\TeX が使われていることが多い。
667
668 \item UNIX®用、およびUNIX互換OS用の主な日本語対応\TeX 配布形態である
669 ptexliveやptetex3がp\TeX のみを採用している。
670 \item Microsoft Windows用の主な日本語対応\TeX 配布形態であるW32\TeX が
671 p\TeX を扱える(NTT J\TeX も扱える)。
672 \item p\TeX の扱い方を解説する文献の方が、NTT J\TeX のものに比べて、
673 出版物とWeb上文書の両方で多い。
674 \item p\TeX は縦組みにも対応しているが、NTT J\TeX は対応していない。
675 \enditem
676
677 \beginsection \TeX による組版の作業工程
678
679 \TeX を利用して組版を行うには、通常次のような作業工程を取る。
680
681 \enum テキストエディタなどを用いて、文章に組版用命令文を織り込んだソースファイルを作成する。
682 \enum OSのコマンドラインから “|tex FileName.tex|” などと入力して\TeX を起動し、
683   {\tt DVI}ファイルを生成させる。
684 \itemitem ソースファイルにエラーがあれば、修正して再度\TeX を起動する。
685 \enum {\tt DVI}ウェアとよばれる{\tt DVI}命令文を解するソフトウェアを用いて組版結果を表示し、確認する。
686 \itemitem {\tt DVI}ウェアにはxdvi/xdvikやdviout for Windowsなどの{\tt DVI}ヴューア、
687   Dvips(k)やdvipdfm/DVIPDFM$x$などのファイル形式変換ソフトウェアなどがある。
688 \itemitem {\tt DVI}ファイルを{\tt DVI}ヴューアで画面表示または印刷する、
689   あるいはPDFやPost\-Scriptに変換して画面表示または印刷することで、組版結果を確認する。
690 \itemitem 修正の必要があれば、ソースファイルを修正して再度{\tt DVI}ファイルを作成、確認する。
691 \enditem
692
693 この間、作業工程が変わるたびにそれぞれのプログラムを切り替えたり、
694 扱う文書が大きいと章ごとにソースファイルを分割して管理したりと、比較的煩雑な作業を伴う。
695 そのため、この工程に係わる各種のプログラムやソースファイルの管理を一元的に行う
696 \TeX 用の統合環境がいくつか作成されている。
697
698 \beginparagraph GUI環境と\TeX
699
700 GUIはPCの普及に一役買ったが、同時にGUIしか触ったことのないPC利用者が増加した。
701 そのような利用者が、コマンドラインでの操作を余儀なくされる\TeX を非常に扱いづらく
702 感じてしまうのは否めないことである。
703 このため、GUIに特化した\TeX 用統合環境もいくつか作成されている。
704 \end