Guide pour l'utilisation de TeX - LaTeX

Ce guide est destiné à l'utilisateur novice souhaitant utiliser "rapidement" TeX - LaTeX. Il ne s'agit pas d'un site de formation de plus. On s'attache seulement à décrire des moyens permettant la mise en oeuvre de TeX, en dirigeant le lecteur vers une sélection de ressources jugées utiles. En effet, l'utilisation de TeX nécessite un apprentissage et il est nécessaire de se familiariser avec les concepts essentiels, car selon le type de document envisagé, le niveau de sophistication, et donc de connaissances, est variable.
On trouve sur cette page des informations générales, des propositions pour mettre en oeuvre TeX, puis des suggestions et conseils concernant diverses situations fréquemment rencontrées.

Généralités, terminologie

TeX est un logiciel de composition gratuit créé par Donald Knuth. Il met en oeuvre des algorithmes qui ont été conçus pour automatiser le processus de mise en page, en particulier lorsque les textes contiennent des symboles mathématiques. Le niveau de qualité atteint l'a rendu quasi incontournable pour ce genre de texte. Il est souvent utilisé de manière interne par d'autres logiciels de production de documents dans ce but particulier.

En pratique, l'utilisateur prépare un fichier, appelé fichier source, contenant son texte, assorti de commandes que TeX utilise pour effectuer la mise en page. Ces commandes sont encore appelées macros. L'utilisateur peut les redéfinir et en créer de nouvelles. TeX est un système ouvert où tout est redéfinissable, pour peu que l'on ait de bonnes raisons de le faire et les connaissances permettant d'en maîtriser les conséquences. C'est pourquoi TeX s'utilise au travers d'un format, qui est un ensemble de macros réalisées par des professionnels qui permet d'utiliser TeX avec des réglages particuliers. Le premier format créé par D. Knuth se nomme plain TeX.

LaTeX est un autre format, nommé à partir du nom de son auteur Leslie Lamport. Il uniformise la syntaxe des macros courantes destinées à l'utilisateur (balises du type begin-end) et permet de standardiser l'usage de bibliothèques créées pour des besoins spécifiques. En effet, de nombreux sujets (jeu de caractères, polices, références, tables des matières, etc) ont donné lieu à la création de mini-bibliothèques de macros appelés paquets (packages selon la terminologie LaTeX).

La communauté mathématique utilise essentiellement LaTeX et dans le langage courant, TeX et LaTeX sont souvent confondus. Pour des raisons d'efficacité, ces formats sont précompilés et sont disponibles sous forme de deux logiciels nommés généralement tex et latex.
Le traitement d'un fichier source est souvent appelé compilation, typesetting ou processing. Son résultat est un fichier DVI (device independant) qu'il faut interpréter pour la visualisation sur un écran graphique ou qu'il faut traduire en un autre langage pour l'imprimer. Le langage PostScript est souvent choisi pour cela.
Depuis les années 90, l'évolution des normes de représentation des documents électroniques alliée à l'avènement des écrans graphiques haute définition a fait émerger le PDF (Portable Document Format), dont l'usage s'est généralisé ces dernières années. C'est pourquoi il existe deux versions particulières de tex et latex, nommées pdftex et pdflatex, qui permettent de traiter un fichier source pour produire directement un fichier PDF. TeX peut donc être utilisé en mode DVI ou en mode PDF, ce dernier étant privilégié de nos jours.

Il existe d'autres formats, par exemple LuaTeX, XeTeX. Le choix d'un format engage à respecter ses spécifités, de sorte qu'un fichier source n'est en général compatible qu'avec un seul format. Le format LuaLaTeX est présenté comme le successeur de LaTeX, mais les échéances sont imprécises. Investir dans une maîtrise minimale de LaTeX n'est donc de toute façon pas inutile.

Le site Web de référence concernant TeX est CTAN, Comprehensive TeX Archive Network, accessible à l'adresse https://www.ctan.org/. On y trouve tout ce que la communauté des utilisateurs de TeX a réalisé depuis maintenant des décennies et qui forme l'écosystème TeX. Ce guide cible quelques ressources parmi la grande quantité d'informations disponible sur ce site.

Comment démarrer

Pour utiliser TeX de manière autonome sur son ordinateur, il est nécessaire de disposer au minimum d'un éditeur de texte et du logiciel TeX. Ceci suppose de procéder à son installation (voir ci-après). Il est aussi possible d'utiliser TeX sans installation locale, en utilisant une plateforme en ligne. Une connexion au réseau est donc requise dans ce cas.

Utilisation en ligne

Overleaf est un site Web commercial dont l'adresse est https://www.overleaf.com/. Il permet d'utiliser LaTeX sans installation sur son ordinateur et propose un accès gratuit, moyennant des services bridés, ce qui en fait néanmoins une solution intéressante pour tout un chacun pour démarrer rapidement. Il suffit de créer un compte personnel et un projet pour pouvoir créer un premier document. Un autre avantage est la possibilité de travailler à plusieurs sur le même projet.

Pour démarrer, le point d'entrée est certainement le menu Features & Benefits/Premium features où l'on trouve notamment une formation rapide et une documentation.

En résumé : gratuit (pour un "petit" projet), pas d'installation, documentation, travail collaboratif.

Utilisation en local : installation manuelle

TeX est disponible au travers de plusieurs distributions, comportant outre le logiciel lui-même tout une panoplie d'outils annexes (éditeur de texte dédié, visualiseur, convertisseur d'images, etc). Certaines distributions sont spécifiques à un système d'exploitation, alors que d'autres proposent une version pour chacun des trois systèmes d'exploitation principaux, Windows, Unix/Linux et MacOS.

Au risque de le paraphraser, nous relayerons ici ce qui est proposé sur le site officiel CTAN évoqué précédemment. En particulier, la lecture de la page https://www.ctan.org/starter nous donne les renseignements souhaités. On y trouve une sélection de distributions pour les trois systèmes d'exploitation Windows, Unix/Linux et MacOS.

Les distributions pour Unix/Linux et MacOS proposent des installations basiques ou complètes. Une installation basique peut ensuite être complétée par l'installation de paquets supplémentaires au moyen du gestionnaire intégré à la distribution. Par exemple, la distribution TeX Live fournit tlmgr (TeX Live manager). Une installation complète est "sans souci", et évite donc cette gestion, mais il faut prévoir un espace sur son disque de l'ordre de 7 à 9 Go. La distribution pour Windows est prévue pour fonctionner en mode basique avec ajout automatique des paquets manquants ; un accès à internet est donc nécessaire.

Les installations sous Windows et MacOS se font en utilisant l'installeur natif (intégré au système). La procédure Unix/Linux proposée utilise des lignes de commandes.
Nota : La plupart des distributions de Linux disposent d'un logiciel de mise à jour (apt, yum, dnf, etc). Il permet la mise à jour du système lui-même, mais aussi des applications souhaitées par l'utilisateur. Une distribution de TeX est généralement prise en charge dans ce cadre et permet l'installation de TeX et de paquets supplémentaires. Mais toute installation manuelle, c'est à dire sans passer par le logiciel de mise à jour de Linux, est ignorée de celui-ci. C'est le cas de ce qui est proposé sur le site CTAN. Pour éviter toute confusion et risquer une double installation inutile, il est préférable de faire un choix entre les deux modes d'installation et de s'y tenir.

Création de document

Chaque distribution fournit au moins un éditeur de texte dédié (par exemple TeXWorks, TeXShop), en général préréglé pour fonctionner en mode PDF (cf. Généralités). Au sens strict, son usage n'est pas indispensable et on peut se contenter d'un éditeur de texte standard. Mais en pratique, cet outil a un réel avantage car il permet de compiler d'un clic et facilite la correction des erreurs grâce aux allers-retours aisés entre le fichier source et la fenêtre de visualisation, entre autres fonctionnalités. Cet éditeur est généralement lancé au travers d'une icône ou d'un raccourci mis en place lors de l'installation. On peut aussi bien sûr utiliser une fenêtre terminal et le lancer en ligne de commande.

Une fois l'éditeur de son choix lancé, il faut choisir le type de document au travers l'argument de la commande \documentclass. Les plus couramment employés sont :

Ils se distinguent essentiellement par des choix différents concernant les dimensions de la page, la police de caractères, l'interligne, etc. Le contenu minimal d'un document ressemble à ceci :
\documentclass{article}
\begin{document}
  ... texte...
\end{document}
A ce stade, il est utile de s'appuyer sur une documentation. Suivant les conseils du site CTAN, une bonne référence est le (Not So) Short Guide to LaTeX2e. La documentation proposée sur le site d'Overleaf est aussi intéressante. On trouve bien sûr aussi sur le réseau une multitude d'autres sites de formation et de discussion où l'on peut trouver des informations.

Quelques paquets fréquemment utilisés

On a souvent besoin, même dans un petit rapport, d'écrire en couleur, d'ajouter une table des matières, une bibliographie, un graphique, etc. Pour cela, il est généralement nécessaire d'avoir recours à une bibliothèque inconnue de LaTeX. On l'indique en ajoutant une ou plusieurs commandes \usepackage{Nom_du_paquet} avant \begin{document}. Voici une liste de quelques paquets fréquemment utilisés, avec les liens vers la documentation associée : Il existe un grand nombre d'autres paquets ; ils sont accessibles via l'onglet Browse du site CTAN (accès via parcours de la hiérarchie, par liste alphabétique ou par thème). Certains paquets traitent le même sujet, mais la mise en oeuvre des fonctionnalités est généralement spécifique car les développements ont eu lieu en des temps et par des gens différents. En pratique, les paquets les plus utilisés ont tendance à imposer leur syntaxe, mais il n'existe pas de standard.
Conseil : ne pas référencer des paquets inutiles ; certains paquets sont incompatibles les uns avec les autres, et parfois un ordre d'apparition dans le document doit être respecté.

Pour terminer, un petit document source qui peut servir de base pour l'écriture d'un rapport, ainsi que le résultat, sont disponibles via ces liens : source, résultat.