ЛаТеХ для продвинутых. Floatrow - картинки и таблицы в ряд.

Как уже обсуждалось в предыдущем посте из серии "ЛаТеХ для продвинутых", одним из самых универсальных средств для контроля над расположением картинок, таблиц и подписей к ним в пределах плавaющего объекта является пакет floatrow.

В предыдущей части мы рассмотрели всевозможные способы взаимного расположения картинки и подписи (снизу, сверху, сбоку), выравнивания их по горизонтали и т.п. Этот же пост будет посвящён расположению нескольких объектов (рисунков, таблиц) в ряд. Обратите внимание, что имеется в виду именно расположение нескольких объектов типа figure и/или table, а не нескольких картинок/таблиц (обычно помеченных как а, б, в, ...) в пределах одного объекта, как это делают пакеты subcaption или subfig.

Все примеры из данного поста могут быть найдены здесь и здесь в виде tex-файлов готовых к компиляции. Документация к пакету floatrow доступна на русском и английском языках.

Краткий анонс

Сначала мы познакомимся с командами \ffigbox{}{} и \ttabbox{}{}, которые создают бокс для картинки/таблицы и соответствующей подписи.

Затем будут освещены средства, необходимые для контроля над горизонтальным выравниванием:

• Окружение floatrow для расположения иллюстраций и таблиц в ряд.
• Длины FBwidth (ширина картинки) и Xhsize (ширина остатка страницы).
• Параметр floatrowsep, определяющий расстояние между картинками в ряду.

И, наконец, будут разобраны способы выравнивания объектов по вертикали, как то

• Команды \TopFloatBoxes, \BottomFloatBoxes, \CenterFloatBoxes, выравнивающие весь float.
• Параметры heightadjust и valign для выравнивания только картинки/таблицы.
• Выравнивание подписей.

Команда \ffigbox

Основной рабочей лошадкой во всех примерах ниже является команда \ffigbox предоставляемая пакетом floatrow. Её синтаксис прост:

01:  \ffigbox[ширина][высота][вертикальное положение]{подпись}{картинка}

Она определяет бокс, в который помещается картинка и подпись к ней, например

01:  \usepackage{floatrow}
02:  \usepackage{graphicx}
03:  ...
04:  \begin{figure}[!h]
05:   \ffigbox{\caption{My Caption}\label{fig:ffb}}%
06:           {\includegraphics{roman_a}}
07:  \end{figure}

создаст обычный плавающий объект, как произошло бы и без использования \ffigbox, с той единственной разницей, что благодаря \ffigbox автоматически включается горизонтальное выравнивание по центру.

Для таблиц определена аналогичная команда \ttabbox: далее мы сосредоточимся на картинках, но всё без исключения применимо и к таблицам.

Расположить несколько рисунков в ряд нам поможет окружение floatrow:

01:  \begin{figure}
02:  \begin{floatrow}
03:   \ffigbox{\caption{My Caption left}\label{...}}%
04:           {\includegraphics{...}}
05:   \ffigbox{\caption{My Caption right}\label{...}}%
06:           {\includegraphics{...}}         
07:  \end{floatrow}
08:  \end{figure}

По умолчанию, страница просто поделена на две равные по ширине части, в каждую из которых вставлен рисунок и отцентрирован по горизонтали. Просто и незатейливо,... но не всегда достаточно, чтобы добиться идеального результата. Итак, за дело: в путь к идеалу!

Горизонтальное выравнивание

Волшебная длина \FBwidth

Предыдущий рисунок выглядит очень неуравновешенно, так как ширина отводящаяся на подпись не соответствует ширине картинки. Гораздо более симпатичного результата можно добиться вот так:

01:  \usepackage{floatrow,graphicx,calc}
02:  % Создаёем новый разделитель
03:  \DeclareFloatSeparators{mysep}{\hspace{3cm}}
04:  ...
05:  % Настраиваем значение разделителя для объектов 
06:  \thisfloatsetup{floatrowsep=mysep}
07:  % А вот и сам плавающий объект
08:  \begin{figure}
09:   \begin{floatrow}
10:    \ffigbox[\FBwidth+1cm]{\caption{...}}%
11:            {\includegraphics{...}}
12:    \ffigbox[\FBwidth+1cm]{\caption{...}}%
13:            {\includegraphics{...}}         
14:   \end{floatrow}
15:  \end{figure}

По порядку

1. В строках 10 и 12 использован необязательный аргумент в \ffigbox, который задаёт ширину плавающего объекта. В этом примере мы задаём ширину на 1см больше, чем ширина соответствующего изображения: т.е. подпись будет выдаваться на 0.5см с каждой стороны. Заметьте, что ширина самого изображения доступна через \FBwidth, a для того, чтобы можно было к ней прибавить 1см, надо загрузить пакет calc в строке 1.
2. Расстояние между двумя объектами (Figure 3 и Figure 4) задано в строке 6 с помощью параметра floatrowsep. Обратите внимание, что нельзя просто написать floatrowsep=3cm, вместо этого надо определить новый разделитель (назовём его mysep) в строке 3, а затем использовать в floatrowsep=mysep. Пакет предопределяет следующие разделители: none, quad (=1em), qquad (=2em), columnsep (равен длине \columnsep, которую ЛаТеХ использует для разделения двух колонок текста).

Волшебная длина \Xhsize

Помимо очень полезной длины \FBwidth, пакет предопределяет длину (точнее, ширину) \Xhsize, равную оставшейся ширине страницы. Эта длина может быть использована точно так же, как и \FBwidth, в первом необязательном аргументе \ffigbox.

Например, в случае, когда одна из подписей очень длинная, под неё может быть желательно выделить побольше места:

01:  \begin{figure}
02:   \begin{floatrow}
03:    \ffigbox[\FBwidth+1cm]{\caption{My Caption left}}%
04:            {\includegraphics{...}}
05:    \ffigbox[\Xhsize]{\caption{My Caption right very .... very long}}%
06:            {\includegraphics{...}}         
07:   \end{floatrow}
08:  \end{figure}

Несколько картинок в ряд

До сих пор мы рассматривали расположение только лишь двух рисунков в ряд. Однако, ситуацию легко обобщить для произвольного числа рисунков. Для этого небходимо задать необязательный аргумент к окружению floatrow равным числу рисунков, как проиллюстрированно в третьей строке нижеследующего примера.

01:  \thisfloatsetup{floatrowsep=qquad}
02:  \begin{figure}
03:  \begin{floatrow}[3] % три рисунка в ряд!
04:   \ffigbox[\FBwidth+0.5cm]{\caption{...}}{\includegraphics{...}}
05:   \ffigbox[\Xhsize/3*2]{\caption{...}}{\includegraphics{...}}  
06:   \ffigbox[\Xhsize]{\caption{...}}{\includegraphics{...}} 
07:  \end{floatrow}
08:  \end{figure}

Из этого же примера очевидна гибкость использования \FBwidth и \Xhsize: к ним можно прибавлять длины, их можно умножать на скаляры. Кроме того, обратите внимание, что параметр \Xhsize в строках 5 и 6 имеет разные значения: он каждый раз означает ширину, оставшуюся на странице на момент вызова \ffigbox!

Вертикальное выравнивание

Весь объект

До сих пор во всех примерах использовались картинки приблизительно одинаковой высоты, т.е. особой нужды в форматировании их вертикального положения не возникало. Если же рисунки отличаются по высоте, то встаёт вопрос об их вертикальном положении относительно друг друга.

Эта проблема решается с помощью одной из команд
\BottomFloatBoxes (выравнивание по низу),
\TopFloatBoxes (выравнивание по верху),
\CenterFloatBoxes (выравнивание по центру),
которая должна следовать сразу после \begin{figure}.

Например

01:  \begin{figure}[!h]\TopFloatBoxes % or \BottomFloatBoxes or \CenterFloatBoxes
02:   \begin{floatrow}
03:     \ffigbox{...}{...}
04:     \ffigbox{...}{...}
05:   \end{floatrow}
06:  \end{figure}

приводит к такому результату:

Только картинки

В большинстве случаев, однако, необходимо выровнять только картинки, а подписи к ним оставить на одном уровне. Без проблем:

01:  \begin{figure}[!h]
02:   \floatsetup{heightadjust=object,valign=c}
03:   \begin{floatrow}
04:    \ffigbox{\caption{...}}%
05:            {\includegraphics{...}}
06:    \ffigbox{\caption{...}}%
07:            {\includegraphics{...}}         
08:   \end{floatrow}
09:  \end{figure}

Здесь использованы два параметра:

heightadjust: какие части float в ряду должны быть одинаковой высоты. Соответственно, его значения

1. object: место, отводящееся под саму картинку, выполнить одинаковой высоты для всех картинок;
2. caption: то же, но для места, отводящегося под подпись;
3. all: первое и второе вместе;
4. noobject, nocaption, none: отрицание, соответственно, первого, второго и третьего

В нашем примере, floatrow инструктирован выделить под обе картинке блоки одинаковой высоты.

valign: "тип" вертикального выравнивания. Может быть t (по верху), b (по низу), c (по центру).

Подписи

Для рисунков, когда подписи размещены под иллюстрацией, нет необходимости их дополнительно "выравнивать": подписи и так выровнены "по верху". Однако у таблиц, когда подписи размещены сверху, так как использована директива

01:  \floatsetup[table]{style=plaintop}

или, что то же самое,

01:  \floatsetup[table]{capposition=top}

то подписи автоматически оказываются вырoвненными "по низу", вот так:

Чтобы вырoвнять их "по верху" используем

01:  \floatsetup[table]{style=Plaintop}

или же

01:  \floatsetup[table]{capposition=TOP}

Полностью код примера выше: открыть

01:  % используем стиль, в котором подписи таблиц 
02:  % сверху и выравнены "по верху"
03:  \floatsetup[table]{style=Plaintop,floatrowsep=qquad}
04:  %
05:  % Теперь сами таблицы в ряд
06:  \begin{table}[!h]
07:  \begin{floatrow}
08:   % первая таблица
09:   \ttabbox[\FBwidth]{\caption{My Caption left}}%
10:           {\begin{tabular}{c|cc}
11:             Column 1 & Column 2 & Column 3 \\ \hline
12:               a      &  b       &  c       \\
13:               a      &  b       &  c       \\
14:               a      &  b       &  c       \\
15:               a      &  b       &  c       \\
16:               a      &  b       &  c
17:            \end{tabular}
18:    }
19:   % вторая таблица
20:   \ttabbox[\FBwidth]{\caption{My Caption right, let us 
21:                             make it somewhat longer}}%
22:           {\begin{tabular}{c|cc}
23:                      Column 1 & Column 2 & Column 3 \\ 
24:                      \hline
25:                        a      &  b       &  c       \\
26:                        a      &  b       &  c       \\
27:                        a      &  b       &  c       
28:            \end{tabular}
29:           }
30:  \end{floatrow}
31:  \end{table}

Картинка рядом с таблицей

Все трюки, приведённые выше, обсуждались на примере или картинок, или таблиц. Если картинка и таблица должны находиться рядом, нужно воспользоваться командой \killfloatstyle. Например

01:  \begin{figure}[!h]\CenterFloatBoxes
02:   \begin{floatrow}
03:     \ffigbox[...]{\caption{...}}{...}   
04:    %
05:    \killfloatstyle
06:    %
07:     \ttabbox[...]{\caption{...}}{...}
08:   \end{floatrow}
09:  \end{figure} 

произведёт следующий результат

И всё-таки subfloats

Хотя во введении и было обещано не рассматривать вопросы, связанные с расположением "подрисунков" (subfigures, subtables), стоит отметить, что все вышеприведённые рецепты действуют и в их случае с той лишь разницей, что надо использовать окружение subfloatrow вместо floatrow.

Простой пример ниже демонстрирует это в деталях

01:  \usepackage{subcaption,floatrow,graphicx,calc}
02:  \floatsetup{floatrowsep=qquad}
03:  ...
04:  \begin{figure}[!h]
05:  \ffigbox{
06:    % объявляем, что будут 3 картинки в ряд
07:    \begin{subfloatrow}[3]
08:       \ffigbox[\FBwidth+1cm]{\caption{My Caption left}}{\includegraphics{...}}
09:       \ffigbox[\FBwidth+1cm]{\caption{My Caption mid...}}{\includegraphics{...}} 
10:       \ffigbox[\FBwidth+1cm]{\caption{My Caption right...}}{\includegraphics{...}} 
11:    \end{subfloatrow}
12:  }
13:  { % подпись ко всему float 
14:    \caption{Overall caption.}
15:  }
16:  \end{figure}

Пара пунктов, на которые стоит обратить внимание:

1. надо загрузить дополнительно пакет subcaption;
2. вместо окружения floatrow используем subfloatrow;
3. причём помещаем его внутрь первого аргумента \ffigbox (строка 5);
4. а во втором аргументе \ffigbox помещаем подпись ко всему ряду рисунков (строка 14).

Абсолютно аналогично можно это применить и к таблицам, заменив \ffigbox на \ttabbox

Заключительный сложный пример для любознательных

Помимо рассмотренных выше трюков, floatrow позволяет создавать собственные типы float. Кроме того, пакет иеально функционирует в тандеме с другим пакетом caption, который позволяет должным образом оформить подпись.

В следующем примере использованны эти возможности:

1. Определен новый тип float под названием Photo (с собственным счётчиком и другими атрибутами), подпись которого набирается справа от картинки.
2. Для таблиц и др. объектов, подпись отфoрмaтирована специальным образом.

Подробные разъяснения приведены в коде: открыть

01:  \usepackage{caption,floatrow}
02:  %------------------------------------------------
03:  % Форматируем подписи к таблицам, благодаря пакету caption
04:  \DeclareCaptionLabelFormat{rightline}{\rightline{\bothIfFirst{#1}{ }#2}}
05:  % метка Table справа, затем новая строка, метка наклонным, сама подпись жирным малым шрифтом
06:  \captionsetup[table]{labelformat=rightline,labelsep=newline,%
07:                       labelfont={md,sl},textfont={bf,small}}
08:  % Подпись размещаем вверху от таблицы
09:  \floatsetup[table]{style=Plaintop}
10:  %-------------------------------------------------
11:  % Создаём новый тип float: photo
12:  % Команда \DeclareNewFloatType{тип}{опции} из пакета floatrow
13:  \DeclareNewFloatType{photo}{name={Photo},placement=tbp}
14:  % Определяем аналог \ffigbox для photo
15:  % с помощью \newfloatcommand{команда}{тип}[преамбула][ширина]   
16:  \newfloatcommand{photobox}{photo}%
17:    [{\capbeside
18:      \thisfloatsetup{capbesideposition={right,bottom},% подпись справа внизу
19:                      capbesidewidth=3cm}% ширина подписи 3см
20:    }]%
21:    [\FBwidth]
22:  % форматируем подпись с помощью пакета caption  
23:  \captionsetup[photo]{labelformat=rightline,labelsep=newline,%
24:                       labelfont={md,sl},textfont={bf,small}}%
25:  %--------------------------------------------------
26:  % для обычного "Figure"
27:  \floatsetup[figure]{capposition=bottom}
28:  \captionsetup[figure]{labelfont={md,sl},textfont={bf,small}}%
29:  %---------------------------------------------------
30:  ...
31:  \begin{table}[!h]\CenterFloatBoxes
32:  \begin{floatrow}
33:   \ttabbox[\FBwidth]{\caption{My Caption left}\label{tab:1}}%
34:           {\begin{tabular}{c|c}
35:             ...   
36:     \end{tabular}
37:           }
38:   %  
39:   \killfloatstyle 
40:   % 
41:   \photobox{\caption{Here goes a photo}\label{ph:1}}{\includegraphics{...}}
42:  \end{floatrow}
43:  \end{table}
44:  
45:  See Table~\ref{tab:1} and Photo~\ref{ph:1}. Also a ``normal'' Figure~\ref{fig:1}.
46:  
47:  \begin{figure}[!h]
48:   \ffigbox{\caption{Graph of a function}\label{fig:1}}{\includegraphics{...}}
49:  \end{figure}

Подведение итогов

Пакет floatrow позволяет не только автоматизировать процесс расположения подписи (сверху, снизу, сбоку от картинки), но и предоставляет мощные средства для контроля над расположением объектов в ряд. Предоставляемый им интерфейс облегчает форматирование визуального материала и позволяет добиться желаемого результата без больших затрат времени и сложных комбинаций с minipages.

Все примеры из данного поста могут быть найдены здесь и здесь в виде tex-файлов готовых к компиляции.
Документация к пакету floatrow доступна на русском и английском языках.