首页
/ Xournal++ LaTeX集成：科学笔记的强大工具

Xournal++ LaTeX集成：科学笔记的强大工具

2026-02-04 05:06:43作者：曹令琨Iris
xournalpp
Xournal++ is a handwriting notetaking software with PDF annotation support. Written in C++ with GTK3, supporting Linux (e.g. Ubuntu, Debian, Arch, SUSE), macOS and Windows 10. Supports pen input from devices such as Wacom Tablets.
项目地址：https://gitcode.com/gh_mirrors/xo/xournalpp

Xournal++的LaTeX集成功能是一个高度专业化的科学笔记工具，通过精心设计的架构实现了实时预览、语法高亮和异步编译等核心功能。该系统采用MVC架构模式，包含LatexController、LatexGenerator和模板系统等核心组件，提供了从公式编辑到PDF渲染的完整解决方案。文章深入探讨了其实现原理、技术细节和配置方法，展示了如何通过自定义模板和高级配置来优化数学公式的编辑体验。

LaTeX编辑器功能实现原理

Xournal++的LaTeX编辑器功能是一个高度集成的科学笔记工具，它通过精心的架构设计实现了实时预览、语法高亮和异步编译等核心功能。本节将深入探讨其实现原理和技术细节。

核心架构设计

LaTeX编辑器采用MVC（Model-View-Controller）架构模式，主要包含以下核心组件：

classDiagram
    class LatexController {
        -Control* control
        -LatexSettings settings
        -Document* doc
        -fs::path texTmpDir
        -LatexGenerator generator
        +triggerImageUpdate(string texString)
        +handleTexChanged(LatexController* self)
        +onPdfRenderComplete()
    }
    
    class LatexGenerator {
        -const LatexSettings& settings
        +asyncRun(fs::path texDir, string texFileContents)
        +templateSub(string input, string templ, Color textColor)
    }
    
    class AbstractLatexDialog {
        #LatexController* texCtrl
        #GtkWidget* previewDrawingArea
        +setTempRender(PopplerDocument* pdf)
        +setCompilationStatus(bool isValid, bool isReady, string output)
    }
    
    class IntEdLatexDialog {
        -GtkWidget* texBox
        -GtkTextBuffer* textBuffer
        +getBufferContents() string
    }
    
    class LatexSettings {
        -bool autoCheckDependencies
        -string defaultText
        -fs::path globalTemplatePath
        -string genCmd
        -string sourceViewThemeId
        -bool useExternalEditor
    }
    
    LatexController --> LatexGenerator : 使用
    LatexController --> AbstractLatexDialog : 控制
    IntEdLatexDialog --|> AbstractLatexDialog : 继承
    LatexController --> LatexSettings : 配置

模板系统与变量替换机制

LaTeX编辑器使用智能模板系统来处理数学公式的渲染。模板文件包含占位符，系统会在运行时进行动态替换：

std::string LatexGenerator::templateSub(const std::string& input, 
                                       const std::string& templ, 
                                       const Color textColor) {
    const static std::regex substRe("%%XPP_((TOOL_INPUT)|(TEXT_COLOR))%%");
    std::string output;
    output.reserve(templ.length());
    
    // 正则表达式匹配和替换逻辑
    for (std::sregex_iterator it(templ.begin(), templ.end(), substRe); 
         it != std::sregex_iterator{}; it++) {
        std::smatch match = *it;
        std::string matchStr = match[1];
        std::string repl;
        
        if (matchStr == "TOOL_INPUT") {
            repl = input;  // 用户输入的LaTeX公式
        } else if (matchStr == "TEXT_COLOR") {
            repl = Util::rgb_to_hex_string(textColor).substr(1);  // 文本颜色
        }
        
        output.append(templ, templatePos, match.position() - templatePos);
        output.append(repl);
        templatePos = match.position() + match.length();
    }
    
    output.append(templ, templatePos);
    return output;
}

异步编译与实时预览

系统采用异步编译机制来确保UI的响应性，避免在公式编译时阻塞用户界面：

sequenceDiagram
    participant User as 用户
    participant Dialog as LaTeX对话框
    participant Controller as LatexController
    participant Generator as LatexGenerator
    participant Process as LaTeX进程
    
    User->>Dialog: 输入LaTeX公式
    Dialog->>Controller: handleTexChanged()
    Controller->>Generator: asyncRun(texDir, texContents)
    Generator->>Process: 启动pdflatex进程
    Process-->>Generator: 返回GSubprocess
    Generator-->>Controller: 返回进程句柄
    Controller->>Controller: 设置updating_cancellable
    Process-->>Controller: onPdfRenderComplete()
    Controller->>Dialog: setTempRender(pdf)
    Dialog->>User: 显示实时预览

语法高亮与编辑器配置

当启用GTKSourceView支持时，编辑器提供丰富的语法高亮功能：

// 配置语法高亮和编辑器选项
#ifdef ENABLE_GTK_SOURCEVIEW
GtkSourceLanguageManager* lm = gtk_source_language_manager_get_default();
GtkSourceStyleSchemeManager* styleSchemeManager = gtk_source_style_scheme_manager_get_default();

// 选择TeX高亮方案
GtkSourceLanguage* lang = gtk_source_language_manager_guess_language(lm, "file.tex", nullptr);
GtkSourceStyleScheme* styleScheme = gtk_source_style_scheme_manager_get_scheme(
    styleSchemeManager, settings.sourceViewThemeId.c_str());

if (settings.sourceViewSyntaxHighlight) {
    gtk_source_buffer_set_language(GTK_SOURCE_BUFFER(textBuffer), lang);
}

// 设置编辑器选项
gtk_source_view_set_auto_indent(GTK_SOURCE_VIEW(texBox), settings.sourceViewAutoIndent);
gtk_source_view_set_show_line_numbers(GTK_SOURCE_VIEW(texBox), settings.sourceViewShowLineNumbers);
#endif

错误处理与状态管理

系统实现了完善的错误处理机制，能够捕获编译错误并向用户提供有意义的反馈：

void LatexController::onPdfRenderComplete(GObject* procObj, GAsyncResult* res, LatexController* self) {
    GError* err = nullptr;
    bool procExited = false;
    
    // 提取进程输出
    char* procStdout_ptr = nullptr;
    procExited = g_subprocess_communicate_utf8_finish(proc, res, &procStdout_ptr, nullptr, &err);
    
    if (err != nullptr) {
        if (!g_error_matches(err, G_SPAWN_EXIT_ERROR, 1)) {
            // 非LaTeX语法错误
            string message = FS(_F("Latex generation encountered an error: {1} (exit code: {2})") % 
                              err->message % err->code);
            XojMsgBox::showErrorToUser(self->control->getGtkWindow(), message);
        }
        self->isValidTex = false;
        g_error_free(err);
    } else if (procExited && g_subprocess_get_exit_status(proc) != 0) {
        self->isValidTex = false;  // 编译失败
    } else {
        self->isValidTex = true;   // 编译成功
    }
    
    // 更新UI状态
    self->updateStatus();
}

临时文件管理与资源清理

系统使用临时目录来管理编译过程中产生的文件，确保资源得到正确清理：

文件类型 路径 用途 清理时机
.tex源文件 texTmpDir/tex.tex 存储LaTeX源代码 会话结束时
.pdf输出文件 texTmpDir/tex.pdf 存储渲染结果 无效编译时立即删除
日志文件 进程标准输出 存储编译日志 会话结束时 
// 临时目录管理
LatexController::LatexController(Control* control):
        control(control),
        settings(control->getSettings()->latexSettings),
        doc(control->getDocument()),
        texTmpDir(Util::getTmpDirSubfolder("tex")),  // 创建专用临时目录
        generator(settings) {
    Util::ensureFolderExists(this->texTmpDir);
}

字体与样式配置系统

编辑器支持自定义字体和样式配置，通过CSS提供灵活的外观定制：

// 应用自定义字体配置
if (settings.useCustomEditorFont) {
    std::string fontName = settings.editorFont.getName();
    StringUtils::replaceAllChars(fontName, {replace_pair('\\', "\\\\")});
    StringUtils::replaceAllChars(fontName, {replace_pair('\'', "\\'")});
    
    std::stringstream texBoxCssBuilder;
    texBoxCssBuilder << "#texBox {";
    texBoxCssBuilder << "  font-size: " << settings.editorFont.getSize() << "pt;";
    texBoxCssBuilder << "  font-family: '" << fontName << "';";
    texBoxCssBuilder << " } ";
    
    gtk_css_provider_load_from_data(cssProvider.get(), texBoxCssBuilder.str().c_str(), -1, nullptr);
    
    // 应用到编辑器和预览区域
    gtk_style_context_add_provider(gtk_widget_get_style_context(texBox),
                                  GTK_STYLE_PROVIDER(cssProvider.get()),
                                  GTK_STYLE_PROVIDER_PRIORITY_APPLICATION);
}

这种实现方式确保了LaTeX编辑器既功能强大又具有良好的用户体验，为科学笔记和数学公式编辑提供了专业级的工具支持。

LatexController核心控制逻辑

Xournal++的LaTeX集成功能通过LatexController类实现了一套完整的数学公式编辑和渲染流程。这个控制器负责协调用户界面、LaTeX编译过程和文档插入操作，是LaTeX功能的核心枢纽。

控制器架构与初始化

LatexController采用经典的MVC架构模式，作为控制层协调模型和视图的交互：

classDiagram
    class LatexController {
        -Control* control
        -LatexSettings settings
        -Document* doc
        -XojPageView* view
        -PageRef page
        -Layer* layer
        -std::string latexTemplate
        -fs::path texTmpDir
        -LatexGenerator generator
        +run(Control* ctrl)
        -triggerImageUpdate(string texString)
        -onPdfRenderComplete()
    }
    
    class LatexGenerator {
        -const LatexSettings& settings
        +asyncRun(path texDir, string texContents)
        +templateSub(string input, string templ, Color textColor)
    }
    
    class AbstractLatexDialog {
        #LatexController* controller
        +setPreviewBackgroundColor(Color color)
        +setTempRender(PopplerDocument* pdf)
        +setCompilationStatus(bool valid, bool ready, string output)
    }
    
    LatexController --> LatexGenerator : 使用
    LatexController --> AbstractLatexDialog : 控制

控制器在初始化时会创建临时工作目录并加载LaTeX模板：

LatexController::LatexController(Control* control):
        control(control),
        settings(control->getSettings()->latexSettings),
        doc(control->getDocument()),
        texTmpDir(Util::getTmpDirSubfolder("tex")),
        generator(settings) {
    Util::ensureFolderExists(this->texTmpDir);
}

核心工作流程

LatexController的工作流程可以概括为以下几个关键阶段：

sequenceDiagram
    participant User
    participant LatexController
    participant LatexDialog
    participant LatexGenerator
    participant GSubprocess
    
    User->>LatexController: 启动LaTeX编辑
    LatexController->>LatexController: findSelectedTexElement()
    LatexController->>LatexDialog: 创建对话框
    User->>LatexDialog: 输入公式文本
    LatexDialog->>LatexController: handleTexChanged()
    LatexController->>LatexGenerator: asyncRun()
    LatexGenerator->>GSubprocess: 启动pdflatex
    GSubprocess-->>LatexGenerator: 编译结果
    LatexGenerator-->>LatexController: 渲染完成
    LatexController->>LatexDialog: 更新预览状态
    User->>LatexDialog: 确认插入
    LatexDialog->>LatexController: 插入公式到文档

1. 元素选择与定位

当用户启动LaTeX编辑时，控制器首先查找当前选中的TeX元素或文本元素：

void LatexController::findSelectedTexElement() {
    this->doc->lock();
    auto pageNr = this->control->getCurrentPageNo();
    // 获取当前页面和视图
    this->view = this->control->getWindow()->getXournal()->getViewFor(pageNr);
    this->page = this->doc->getPage(pageNr);
    this->layer = page->getSelectedLayer();
    
    // 检查选中的TeX或文本元素
    auto* tex = view->getSelectedTex();
    this->selectedElem = tex != nullptr ? 
        static_cast<const Element*>(tex) : 
        static_cast<const Element*>(view->getSelectedText());
    
    if (this->selectedElem) {
        // 获取元素位置和内容
        EditSelection* theSelection = control->getWindow()->getXournal()->getSelection();
        xoj::util::Rectangle<double> rect = theSelection->getSnappedBounds();
        this->posx = rect.x;
        this->posy = rect.y;
        
        if (auto* img = dynamic_cast<const TexImage*>(this->selectedElem)) {
            this->initialTex = img->getText();
            this->temporaryRender = img->cloneTexImage();
            this->isValidTex = true;
        } else if (auto* txt = dynamic_cast<const Text*>(this->selectedElem)) {
            this->initialTex = "\\text{" + txt->getText() + "}";
        }
    } else {
        // 新元素定位到可视区域中心
        const double zoom = this->control->getWindow()->getXournal()->getZoom();
        Layout* const layout = this->control->getWindow()->getLayout();
        const auto visibleBounds = layout->getVisibleRect();
        this->posx = (centerX - this->view->getX()) / zoom;
        this->posy = (centerY - this->view->getY()) / zoom;
    }
    this->doc->unlock();
}

2. 实时预览生成

控制器通过异步方式处理LaTeX编译，确保UI响应性：

void LatexController::triggerImageUpdate(const string& texString) {
    if (isUpdating()) {
        return; // 避免重复编译
    }

    // 根据文本颜色选择合适的预览背景
    Color textColor = control->getToolHandler()->getTool(TOOL_TEXT).getColor();
    if (Util::get_color_contrast(textColor, LIGHT_PREVIEW_BACKGROUND) > 0.5) {
        dlg->setPreviewBackgroundColor(LIGHT_PREVIEW_BACKGROUND);
    } else {
        dlg->setPreviewBackgroundColor(DARK_PREVIEW_BACKGROUND);
    }

    lastPreviewedTex = texString;
    const std::string texContents = LatexGenerator::templateSub(texString, latexTemplate, textColor);
    
    // 异步执行LaTeX编译
    auto result = generator.asyncRun(texTmpDir, texContents);
    if (auto* err = std::get_if<LatexGenerator::GenError>(&result)) {
        XojMsgBox::showErrorToUser(control->getGtkWindow(), err->message);
    } else if (auto** proc = std::get_if<GSubprocess*>(&result)) {
        updating_cancellable = g_cancellable_new();
        g_subprocess_communicate_utf8_async(*proc, nullptr, updating_cancellable,
                                            reinterpret_cast<GAsyncReadyCallback>(onPdfRenderComplete), this);
    }
    updateStatus();
}

3. 编译结果处理

编译完成后，控制器处理生成PDF并更新预览：

void LatexController::onPdfRenderComplete(GObject* procObj, GAsyncResult* res, LatexController* self) {
    GError* err = nullptr;
    bool procExited = false;
    GSubprocess* proc = G_SUBPROCESS(procObj);

    // 获取编译输出
    char* procStdout_ptr = nullptr;
    procExited = g_subprocess_communicate_utf8_finish(proc, res, &procStdout_ptr, nullptr, &err);
    
    if (procStdout_ptr != nullptr) {
        self->texProcessOutput = procStdout_ptr;
        free(procStdout_ptr);
    }

    // 处理编译错误
    if (err != nullptr) {
        if (g_error_matches(err, G_IO_ERROR, G_IO_ERROR_CANCELLED)) {
            g_error_free(err);
            return;
        }
        self->isValidTex = false;
        g_error_free(err);
    } else {
        self->isValidTex = true;
    }

    // 加载渲染结果
    if (self->isValidTex) {
        self->temporaryRender = self->loadRendered(currentTex);
        if (self->temporaryRender != nullptr) {
            self->dlg->setTempRender(self->temporaryRender->getPdf());
        }
    }

    g_clear_object(&self->updating_cancellable);
    g_clear_object(&proc);
    self->updateStatus();
}

关键特性实现

异步处理机制

LatexController使用GLib的异步IO机制确保编译过程不阻塞主线程：

异步组件 作用 实现方式
GSubprocess 执行外部pdflatex命令 g_subprocess_communicate_utf8_async
GCancellable 取消正在进行的编译 g_cancellable_cancel()
GAsyncResult 处理异步完成回调 onPdfRenderComplete

错误处理与状态管理

控制器维护详细的状态信息来提供用户反馈：

void LatexController::updateStatus() {
    this->dlg->setCompilationStatus(isValidTex, !isUpdating(), texProcessOutput);
}

bool LatexController::isUpdating() { 
    return updating_cancellable != nullptr; 
}

模板系统集成

LaTeX模板支持自定义公式样式和颜色：

static std::string LatexGenerator::templateSub(const std::string& input, 
                                              const std::string& templ, 
                                              Color textColor) {
    // 将用户输入嵌入到模板中，并设置文本颜色
    std::string result = templ;
    // ... 模板替换逻辑
    return result;
}

性能优化策略

LatexController实现了多项性能优化措施：

  1. 防抖机制：避免频繁触发编译，当前编译未完成时忽略新请求
  2. 缓存策略：缓存上次预览的TeX内容，避免重复编译相同内容
  3. 资源清理：及时释放GObject资源，防止内存泄漏
  4. 临时文件管理：使用系统临时目录，自动清理生成的中间文件

扩展性与配置

控制器通过LatexSettings支持高度可配置性：

配置项 作用 默认值
useExternalEditor 使用外部编辑器 false
globalTemplatePath LaTeX模板路径 系统默认
autoCheck 自动检查语法 true
autoConfirm 自动确认有效公式 false

这种设计使得LatexController不仅功能强大，而且具有良好的扩展性和可维护性，为Xournal++提供了专业级的数学公式编辑体验。

PDF生成与渲染技术细节

Xournal++的PDF生成与渲染系统采用了多层次的架构设计，结合了Cairo图形库和Poppler PDF处理库，为科学笔记提供了高质量的LaTeX公式渲染和文档导出能力。

核心架构设计

Xournal++的PDF处理系统采用抽象接口设计，通过XojPdfDocumentInterface定义了统一的PDF操作接口：

class XojPdfDocumentInterface {
public:
    virtual ~XojPdfDocumentInterface() = default;
    virtual auto getPage(size_t page) -> XojPdfPageSPtr = 0;
    virtual auto getPageCount() -> size_t = 0;
    virtual auto save(fs::path const& file, ProgressListener* progressListener) -> bool = 0;
    virtual auto load(fs::path const& file, string password) -> bool = 0;
};

这种设计允许系统支持多种PDF后端实现，目前主要包含：

  1. PopplerGlib后端 - 基于Poppler-Glib库的完整PDF功能支持
  2. Cairo PDF导出 - 用于生成包含LaTeX公式的新PDF文档

LaTeX公式渲染流程

LaTeX公式的渲染采用了异步处理机制，确保用户界面不会被阻塞：

sequenceDiagram
    participant UI as 用户界面
    participant LC as LatexController
    participant LG as LatexGenerator
    participant Proc as 外部进程
    participant FS as 文件系统

    UI->>LC: 输入LaTeX公式
    LC->>LG: 生成TeX文件内容
    LG->>FS: 保存.tex文件
    LC->>Proc: 异步执行LaTeX编译
    Proc->>FS: 生成PDF文件
    Proc-->>LC: 返回编译结果
    LC->>UI: 更新预览图像

Cairo PDF导出技术

Xournal++使用Cairo库进行高质量的PDF导出，支持多种高级特性：

class XojCairoPdfExport {
public:
    bool createPdf(fs::path const& file, bool progressiveMode);
    void exportPage(size_t page, bool exportPdfBackground);
    void setExportBackground(ExportBackgroundType exportBackground);
};

页面渲染优化

系统实现了智能的页面渲染策略，根据内容类型选择最优的渲染方式：

内容类型 渲染策略 性能优化
PDF背景页面 Poppler原生渲染 保持原始质量
LaTeX公式 Cairo矢量渲染 数学公式清晰度
手写笔记 Cairo路径渲染 保持笔画精度
图像内容 Cairo图像渲染 色彩保真度

Poppler集成与文本处理

Poppler库提供了强大的PDF文本处理能力，Xournal++在此基础上实现了高级文本选择功能：

auto PopplerGlibPage::selectText(const XojPdfRectangle& rect, 
                                XojPdfPageSelectionStyle style) -> std::string {
    // 实现多种文本选择模式
    switch (style) {
        case XojPdfPageSelectionStyle::Word:
            return poppler_page_get_selected_text(page, POPPLER_SELECTION_WORD, &pRect);
        case XojPdfPageSelectionStyle::Line:
            return poppler_page_get_selected_text(page, POPPLER_SELECTION_LINE, &pRect);
        case XojPdfPageSelectionStyle::Area:
            return handleAreaSelection(rect);
    }
}

元数据与大纲支持

系统支持完整的PDF元数据和大纲生成：

#if CAIRO_VERSION >= CAIRO_VERSION_ENCODE(1, 16, 0)
void XojCairoPdfExport::populatePdfOutline() {
    cairo_pdf_surface_set_metadata(surface, CAIRO_PDF_METADATA_TITLE, 
                                  doc->getFilepath().filename().c_str());
    cairo_pdf_surface_set_metadata(surface, CAIRO_PDF_METADATA_CREATOR, 
                                  PROJECT_STRING);
    // 生成文档大纲
    generateDocumentOutline();
}
#endif

性能优化策略

Xournal++实现了多项性能优化技术：

  1. 渐进式渲染：支持分层导出，每层生成独立的PDF页面
  2. 内存管理：使用智能指针和RAII技术管理Cairo和Poppler资源
  3. 异步处理：LaTeX编译在后台线程执行，不影响用户交互
  4. 缓存机制：重复使用的LaTeX公式结果会被缓存

错误处理与恢复

系统实现了完善的错误处理机制：

auto LatexGenerator::asyncRun(const fs::path& texDir, 
                             const std::string& texFileContents) -> Result {
    try {
        // 尝试执行LaTeX编译
        auto result = executeLaTeXCommand(texDir, texFileContents);
        return result;
    } catch (const std::exception& e) {
        // 提供详细的错误信息
        return GenError{FS(_F("LaTeX compilation failed: {1}") % e.what())};
    }
}

跨平台兼容性

PDF生成系统针对不同平台进行了优化：

平台 特性 技术实现
Linux 原生Poppler支持 使用系统库
Windows 集成Poppler 静态链接
macOS Cairo优化 针对Retina显示优化

质量保证措施

为确保输出质量，系统实现了多重验证：

  1. PDF语法验证：使用Poppler验证生成的PDF文件完整性
  2. 页面尺寸一致性：确保导出页面尺寸与原始文档匹配
  3. 颜色空间管理：正确处理RGB和CMYK颜色空间
  4. 字体嵌入：确保LaTeX公式中的数学字体正确嵌入

这种多层次的技术架构使得Xournal++能够为科学笔记提供专业级的PDF生成和渲染能力，特别是在处理包含复杂LaTeX公式的文档时表现出色。

LaTeX模板自定义与配置

Xournal++ 的 LaTeX 集成功能提供了强大的数学公式编辑能力，而其核心在于灵活的模板系统。通过自定义 LaTeX 模板，用户可以完全控制公式的渲染样式、支持的宏包以及输出格式。

模板系统架构

Xournal++ 使用基于占位符的模板系统，通过两个关键变量实现动态内容替换：

  • %%XPP_TOOL_INPUT%%：用户输入的数学公式内容
  • %%XPP_TEXT_COLOR%%：当前文本工具的颜色（十六进制RGB格式）
flowchart TD
    A[用户输入LaTeX公式] --> B[模板引擎处理]
    B --> C{替换占位符}
    C --> D[%%XPP_TOOL_INPUT%% → 公式内容]
    C --> E[%%XPP_TEXT_COLOR%% → 颜色代码]
    D --> F[生成完整TeX文件]
    E --> F
    F --> G[pdflatex编译]
    G --> H[生成PDF输出]
    H --> I[Xournal++渲染显示]

默认模板分析

Xournal++ 提供了两个内置模板，分别针对不同版本的 TeX 发行版：

现代模板 (default_template.tex) - 使用 scontents 包：

\documentclass[varwidth=0.999\maxdimen, crop, border=5pt]{standalone}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{amssymb}
\usepackage{scontents}
\usepackage{xcolor}
\usepackage{ifthen}

\definecolor{xpp_font_color}{HTML}{%%XPP_TEXT_COLOR%%}

\begin{scontents}[store-env=preview]
\( \displaystyle %%XPP_TOOL_INPUT%% \)
\end{scontents}

\begin{document}
  % 空白公式检查
  \settoheight{\pheight}{\getstored[1]{preview}}%
  \ifthenelse{\pheight=0}{\GenericError{}{xournalpp:blankformula}{}{}}
  
  % 渲染用户输入
  \textcolor{xpp_font_color}{\getstored[1]{preview}}
\end{document}

传统模板 (legacy_template.tex) - 兼容旧系统：

\documentclass[varwidth=0.999\maxdimen, crop, border=5pt]{standalone}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{amssymb}
\usepackage{xcolor}
\usepackage{ifthen}

\definecolor{xpp_font_color}{HTML}{%%XPP_TEXT_COLOR%%}

\def\preview{\( \displaystyle %%XPP_TOOL_INPUT%% \)}

\begin{document}
  % 空白公式检查
  \settoheight{\pheight}{\preview}
  \ifthenelse{\pheight=0}{\GenericError{}{xournalpp:blankformula}{}{}}
  
  % 渲染用户输入
  \textcolor{xpp_font_color}{\preview}
\end{document}

自定义模板配置

1. 创建自定义模板

用户可以创建自己的 LaTeX 模板文件，扩展默认功能：

\documentclass[varwidth=0.999\maxdimen, crop, border=2pt]{standalone}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{amssymb}
\usepackage{amsfonts}
\usepackage{bm} % 粗体数学符号
\usepackage{siunitx} % 单位支持
\usepackage{xcolor}
\usepackage{tikz} % 图表绘制
\usepackage{physics} % 物理符号

% 自定义颜色定义
\definecolor{xpp_font_color}{HTML}{%%XPP_TEXT_COLOR%%}
\definecolor{background}{RGB}{245,245,245}

% 自定义数学环境
\newcommand{\vectorbold}[1]{\bm{#1}}
\newcommand{\matrixbold}[1]{\bm{#1}}

\begin{document}
\pagecolor{background}
\textcolor{xpp_font_color}{
    \( \displaystyle %%XPP_TOOL_INPUT%% \)
}
\end{document}

2. 配置全局模板路径

通过 Xournal++ 设置界面配置自定义模板：

  1. 打开 编辑 → 首选项 → LaTeX 设置
  2. 在"模板文件设置"部分，点击"全局模板文件路径"
  3. 选择你创建的自定义模板文件
  4. 点击"测试配置"验证模板有效性

3. 高级配置选项

Xournal++ 提供了丰富的 LaTeX 配置选项：

配置项 描述 默认值
全局模板文件路径 自定义 LaTeX 模板文件位置 空（使用内置模板）
LaTeX 生成命令 pdflatex 编译命令 系统相关
默认 LaTeX 文本 新建公式的默认内容 x^2
自动检查依赖 启动时检查 LaTeX 环境 启用
编辑器字体 LaTeX 编辑器的字体设置 Monospace 12pt
语法高亮 启用代码语法高亮 启用
自动缩进 启用自动缩进功能 启用
行号显示 显示行号 禁用

实用模板示例

学术论文风格模板

\documentclass[varwidth=0.999\maxdimen, crop, border=3pt]{standalone}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{amssymb}
\usepackage{amsthm}
\usepackage{bm}
\usepackage{xcolor}

% 定理环境样式
\theoremstyle{plain}
\newtheorem{theorem}{Theorem}
\newtheorem{lemma}{Lemma}
\newtheorem{corollary}{Corollary}

\definecolor{xpp_font_color}{HTML}{%%XPP_TEXT_COLOR%%}

\begin{document}
\setlength{\abovedisplayskip}{2pt}
\setlength{\belowdisplayskip}{2pt}

\textcolor{xpp_font_color}{
    \( \displaystyle %%XPP_TOOL_INPUT%% \)
}
\end{document}

物理公式专用模板

\documentclass[varwidth=0.999\maxdimen, crop, border=3pt]{standalone}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{amssymb}
\usepackage{physics}
\usepackage{siunitx}
\usepackage{xcolor}

\definecolor{xpp_font_color}{HTML}{%%XPP_TEXT_COLOR%%}

% 物理符号简化
\newcommand{\di}{\partial}
\newcommand{\vect}[1]{\mathbf{#1}}
\newcommand{\unit}[1]{\si{#1}}

\begin{document}
\textcolor{xpp_font_color}{
    \( \displaystyle %%XPP_TOOL_INPUT%% \)
}
\end{document}

故障排除与最佳实践

常见问题解决

  1. 模板加载失败

    • 确保文件路径正确
    • 检查文件权限
    • 验证模板语法正确性

  2. 编译错误

    • 确认所需宏包已安装
    • 检查模板中的特殊字符转义

  3. 渲染问题

    • 验证颜色格式正确性
    • 检查边框和裁剪设置

性能优化建议

  1. 精简宏包：只包含必要的宏包以减少编译时间
  2. 预编译格式：使用 latexmk 或预编译格式文件
  3. 缓存利用：Xournal++ 会自动缓存编译结果

版本兼容性

Xournal++ 版本 LaTeX 功能特性
1.2.0+ 完整的模板自定义支持
1.1.x 基本模板功能
1.0.x 有限的模板配置

通过灵活的模板系统，Xournal++ 为科学笔记和数学表达提供了强大的定制能力，满足从基础公式到复杂学术排版的各类需求。

Xournal++的LaTeX集成通过多层次的架构设计提供了强大的科学笔记功能。从核心的LatexController控制逻辑到PDF生成渲染技术，再到灵活的模板自定义系统，每一个组件都经过精心优化。该系统不仅支持实时预览、语法高亮和异步编译等高级特性，还提供了丰富的自定义选项，允许用户根据具体需求调整公式渲染样式和编辑体验。通过完善的错误处理机制、性能优化策略和跨平台兼容性设计，Xournal++为科研工作者、教育工作者和学生提供了专业级的数学公式编辑解决方案，极大地提升了科学笔记的效率和质量。

xournalpp
Xournal++ is a handwriting notetaking software with PDF annotation support. Written in C++ with GTK3, supporting Linux (e.g. Ubuntu, Debian, Arch, SUSE), macOS and Windows 10. Supports pen input from devices such as Wacom Tablets.
项目地址：https://gitcode.com/gh_mirrors/xo/xournalpp
登录后查看全文

相关内容推荐

1 【亲测免费】 Xournal++ 开源项目教程2 Xournal++ LaTeX 渲染问题排查与解决方案3 Xournal++ 在 Windows 下 LaTeX 公式生成问题的解决方案4 Xournal++ LaTeX 渲染问题分析与解决方案5 Xournal++中TikZ网格缩放问题的分析与解决6 Xournal++中TeX公式选择框异常问题分析与解决方案7 Xournal++ LaTeX公式渲染问题排查指南8 Xournal++ LaTeX编辑器输入行为变更的技术解析9 Xournal++ Flatpak版在Fedora平台缺失PDFLatex功能的技术分析10 【免费下载】 探索Xournal++：一款强大的开源笔记软件
热门项目推荐
相关项目推荐

热门内容推荐

1 【亲测免费】 开源项目 `build-your-own-x` 使用指南2 【亲测免费】 探索科技之旅：《Build Your Own X》项目详解3 GitHub_Trending/bu/build-your-own-x自动化：CI/CD流程在自制项目中的应用4 从零打造智能家居系统：用build-your-own-x实现家庭自动化

最新内容推荐

5分钟掌握ImageSharp色彩矩阵变换：图像色调调整的终极指南3分钟解决Cursor试用限制：go-cursor-help工具全攻略Transmission数据库迁移工具：转移种子状态到新设备如何在VMware上安装macOS？解锁神器Unlocker完整使用指南如何为so-vits-svc项目贡献代码：从提交Issue到创建PR的完整指南Label Studio数据处理管道设计：ETL流程与标注前预处理终极指南突破拖拽限制：React Draggable社区扩展与实战指南如何快速安装 JSON Formatter：让 JSON 数据阅读更轻松的终极指南Element UI表格数据地图：Table地理数据可视化如何快速去除视频水印？免费开源神器「Video Watermark Remover」一键搞定！

项目优选

收起
kernelkernel
deepin linux kernel
C
27
11
docsdocs
OpenHarmony documentation | OpenHarmony开发者文档
Dockerfile
526
3.72 K
pytorchpytorch
Ascend Extension for PyTorch
Python
333
397
flutter_flutterflutter_flutter
暂无简介
Dart
767
190
ops-mathops-math
本项目是CANN提供的数学类基础计算算子库，实现网络在NPU上加速计算。
C++
879
586
kernelkernel
openEuler内核是openEuler操作系统的核心，既是系统性能与稳定性的基石，也是连接处理器、设备与服务的桥梁。
C
336
168
ohos_react_nativeohos_react_native
React Native鸿蒙化仓库
JavaScript
302
352
nop-entropynop-entropy
Nop Platform 2.0是基于可逆计算理论实现的采用面向语言编程范式的新一代低代码开发平台，包含基于全新原理从零开始研发的GraphQL引擎、ORM引擎、工作流引擎、报表引擎、规则引擎、批处理引引擎等完整设计。nop-entropy是它的后端部分，采用java语言实现，可选择集成Spring框架或者Quarkus框架。中小企业可以免费商用
Java
12
1
RuoYi-Vue3RuoYi-Vue3
🎉 (RuoYi)官方仓库 基于SpringBoot，Spring Security，JWT，Vue3 & Vite、Element Plus 的前后端分离权限管理系统
Vue
1.33 K
749
agent-studioagent-studio
openJiuwen agent-studio提供零码、低码可视化开发和工作流编排，模型、知识库、插件等各资源管理能力
TSX
986
246