渲染 Python 中用 LaTeX 语法定义的数学公式 - 环境准备
渲染 Python 中用 LaTeX 语法定义的数学公式 - 环境准备
flyfish
一、LaTeX
LaTeX是一款基于 TeX 排版系统 开发的 专业文档排版工具，本质是“标记语言+排版引擎”的组合
通过“标记命令”（比如 \title{标题}、\frac{dx}{dt}）描述文档的“结构与内容”（标题、公式、图表、章节等）；
后端的“排版引擎会根据这些命令，自动按照预设的专业排版规则（字体、间距、对齐、公式格式等）生成高质量文档。
它不是“所见即所得”（WYSIWYG）的文字处理器（如 Word），而是“所想即所得”（WYSIWYM）的排版系统。
与 Word 的关键区别
| 维度 | LaTeX | Word（所见即所得） |
|---|---|---|
| 核心逻辑 | 标记语言描述内容，引擎自动排版 | 手动拖拽调整格式，即时预览 |
| 数学公式排版 | 原生支持，语法简洁且专业（如 \int_0^\infty e^{-x}dx） | 需插入公式编辑器，复杂公式排版繁琐 |
| 跨平台一致性 | 生成 PDF 格式，完全一致 | 不同版本/设备可能出现格式错位 |
二、 LaTeX 的安装
Ubuntu 本身不预装 LaTeX 环境，需手动安装 排版套件 和 渲染依赖。
1. 安装 LaTeX 排版套件（必装）
Ubuntu 上最主流、最稳定的 LaTeX 发行版是 TeX Live（替代了旧的 TeX Live 基础版和 Texmaker 等套件）。
方式 1：基础版（适合仅渲染简单公式，如 matplotlib 需求）
安装核心组件，体积较小（约 1GB 左右）：
sudo apt update && sudo apt install texlive-base
方式 2：完整版（适合学术排版、复杂文档，推荐）
包含所有宏包（公式、图表、中文支持等），无需后续补装依赖，体积较大（约 5GB 左右）：
sudo apt update && sudo apt install texlive-full
说明：
texlive-full虽然体积大，但能避免后续因缺少宏包导致的“编译失败”（比如array环境、amsmath宏包均包含在内），推荐优先选择。
2. 针对 Python 渲染（如 matplotlib 显示 LaTeX 公式，必装）
如果需要在 Python（如 matplotlib、seaborn）中渲染 LaTeX 公式（比如洛伦茨方程标题），还需安装 渲染工具链（将 LaTeX 命令转换为图像的依赖）：
sudo apt install texlive-latex-extra dvipng ghostscript
texlive-latex-extra：补充 LaTeX 宏包，支持更多公式语法；
dvipng：将 LaTeX 生成的 DVI 文件转换为 PNG 图像（matplotlib 渲染公式的核心工具）；
ghostscript：处理 PDF/PS 格式，辅助渲染复杂公式。
3. 字体补充（解决中文/特殊符号显示问题）
如果需要渲染 中文 或特殊字体（如 WenQuanYi Zen Hei Sharp），需安装字体相关包：
# 安装推荐字体（含中文支持）
sudo apt install texlive-fonts-recommended texlive-fonts-extra
# 安装文泉驿中文字体（若需要）
sudo apt install fonts-wqy-zenhei
4. 可选：LaTeX 编辑与预览工具（适合写完整 LaTeX 文档）
如果你需要手动编写 LaTeX 文档（.tex 文件），可以安装可视化编辑器（替代纯文本编辑器）：
（1）TeXstudio（新手友好，推荐）
集成编辑、编译、预览功能，支持语法高亮、自动补全：
sudo apt install texstudio
（2）简单预览工具（如 zathura）
轻量级 PDF 预览器，支持 LaTeX 编译后自动刷新：
sudo apt install zathura
5. 验证安装是否成功
安装后，可通过以下命令验证核心组件是否正常工作：
新建一个测试文件 test.tex，内容如下：
\documentclass{article}
\begin{document}
math:$\frac{dx}{dt} = \sigma(y-x)$
\end{document}
编译该文件（生成 PDF）：
pdflatex test.tex
若生成 test.pdf 且能正常打开（显示公式和文字），则安装成功。
