doc/lltjp-geometry.tex

   1 %#! lualatex
   2 \documentclass[a4paper,10pt]{ltjsarticle}
   3 \usepackage[textwidth=45\zw, lines=45, footskip=2\zh, verbose]{geometry}
   4 \usepackage{listings,amsmath,booktabs,lltjext,bxghost}
   5 \usepackage{unicode-math}
   6 \setmathfont{Latin Modern Math}
   7 \usepackage[match]{luatexja-fontspec}
   8 \usepackage[haranoaji]{luatexja-preset}
   9 \setmonojfont{HaranoAjiGothic-Regular}
  10 \normalsize
  11 \def\emph#1{\textbf{\textgt{\mathversion{bold}#1}}}
  12 \def\headfont{\normalfont\bfseries\gtfamily}
  13 \def\pTeX{p\kern-.05em\TeX}
  14 \def\cs#1{\text{\eghostguarded{\texttt{\char`\\#1}}}}
  15 \protected\def\Pkg#1{\textsf{#1}}
  16 \protected\def\>{\hskip\ltjgetparameter{xkanjiskip}}
  17 \lstset{
  18   basicstyle=\ttfamily, basewidth=0.5em,
  19 }
  20 \makeatletter\let\SX@Info=\relax\makeatother
  21 \fboxsep=0mm
  22
  23 \usepackage{hyperref,bookmark,xcolor}
  24 \hypersetup{%
  25         unicode,
  26         colorlinks,
  27         allbordercolors=1 1 1,
  28         allcolors=blue,
  29         pdftitle={lltjp-geometryパッケージ}
  30 }
  31
  32 \def\LuaTeX{Lua\TeX}
  33 \definecolor{blue}{rgb}{0, 0.25, 1}
  34
  35 \title{\Pkg{lltjp-geometry}パッケージ}
  36 \author{\LuaTeX-jaプロジェクト\null%
  37   \thanks{\url{http://osdn.jp/projects/luatex-ja/wiki/FrontPage}}}
  38 \begin{document}
  39 \maketitle
  40
  41 ページレイアウトの設定として，\href{http://www.ctan.org/pkg/geometry}%
  42 {\Pkg{geometry}パッケージ}が有名であるが，
  43 これはp\LaTeX・\LuaTeX-jaの縦組クラスでは利用が不可能という問題があった．
  44 本文書で解説する\Pkg{lltjp-geometry}パッケージは，\Pkg{geometry}パッケージを
  45 縦組クラスに対応させるパッチである．
  46
  47
  48 \section{利用方法}
  49 \Pkg{lltjp-geometry}パッケージは，\LuaTeX-jaに標準で含まれている．
  50 本パッケージの動作には\href{http://www.ctan.org/pkg/ifluatex}{\Pkg{ifluatex}},
  51 \href{http://www.ctan.org/pkg/filehook}{\Pkg{filehook}}パッケージが必要である．
  52
  53 \LuaTeX-jaでは，\Pkg{geometry}パッケージ読み込み時に
  54 自動的に\Pkg{lltjp-geometry}パッケージが読み込まれる．
  55 縦組クラスか否かの自動判定（\ref{ssec:auto}節）を上書きしたい場合は，
  56 \begin{lstlisting}
  57 % \PassOptionsToPackage{force}{lltjp-geometry} % 強制的に有効
  58 \PassOptionsToPackage{disable}{lltjp-geometry} % 強制的に無効
  59 \documentclass{...}
  60 \usepackage[...]{geometry}
  61 \end{lstlisting}
  62 のように\emph{\Pkg{luatexja}の読み込み前}に\cs{PassOptionsToPackage}で
  63 本パッケージに渡すオプションを指定する（\cs{usepackage\{lltjp-geometry\}}\>は使えない）．
  64
  65 \pTeX 系列では，\Pkg{tarticle}, \Pkg{tbook}, \Pkg{treport}といった
  66 \emph{縦組クラスを使う場合}に，
  67 \begin{lstlisting}
  68 \usepackage[...]{lltjp-geometry}
  69 \usepackage[...]{geometry}
  70 \end{lstlisting}
  71 と，\Pkg{geometry}パッケージの前に読み込む．
  72
  73 \subsection{縦組クラスか否かの判定}
  74 \label{ssec:auto}
  75 本パッケージは，以下のいずれかが該当する場合に「現在のクラスは縦組クラス」と自動判定し，
  76 \Pkg{geometry}パッケージ読み込み直後にパッチを当てる：
  77 \begin{enumerate}
  78   \item \Pkg{geometry}パッケージを読み込む際に，現在の組方向が縦組になっている．
  79   \item \cs{AtBeginDocument}により指定される，\cs{begin\{document\}}\>時に実行される内容に
  80   \cs{tate}（というトークン）が含まれている．
  81   \item 本パッケージを読み込む際に\texttt{force}オプションが指定されている．
  82 \end{enumerate}
  83 \LuaTeX-jaで縦組クラスを利用する場合は主に1.の，
  84 \pTeX 系列で縦組クラスを利用する場合は主に2.の状況となる
  85 \footnote{%
  86   標準縦組クラスでは，\cs{begin\{document\}}\>の内部で組方向を縦組に変更する．
  87 }．
  88
  89 上記の自動判定がうまく行かなかったときに備え，
  90 本パッケージには\texttt{force}オプションと\texttt{disable}オプションを用意した．
  91 \begin{itemize}
  92   \item \texttt{force}オプションが指定されている場合は，自動判定の結果に関わらず
  93   \Pkg{geometry}パッケージ読み込み直後にパッチを当てる．
  94   \item \texttt{disable}オプションが指定されている場合は，自動判定の結果に関わらず
  95   何もしない．
  96 \end{itemize}
  97
  98 \section{\Pkg{lltjp-geometry}使用時の注意事項}
  99
 100 \subsection{\texttt{twoside}指定時}
 101 縦組の本は通常右綴じである．これを反映し，
 102 \texttt{twoside}オプション指定時には
 103 \begin{itemize}
 104 \item \texttt{left}, \texttt{lmargin}は小口側の余白，
 105 \texttt{right}, \texttt{rmargin}はノド側の余白を指す．
 106 \item 左右余白比 \texttt{hmarginratio}の標準値は$3:2$に変更．
 107 \item \texttt{bindingoffset}は\emph{右側}に余白を確保する．
 108 \end{itemize}
 109 と変更している．
 110
 111 \subsection{widthとheight}
 112 \cs{textwidth}が字送り方向の長さ（縦）を表すのと同様に，
 113 \texttt{width}, \texttt{totalwidth}, \texttt{textwidth}キーの値も字送り方向を，また
 114 \texttt{height}, \texttt{totalheight}, \texttt{textheight}キーの値も行送り方向（横）を表すようになっている．
 115
 116 しかし，\emph{用紙サイズについては例外}であり，物理的な意味での幅・高さを表す．
 117 \texttt{paperwidth}, \texttt{layoutwidth}はそれぞれ紙の横幅，レイアウトの横幅を，
 118 \texttt{paperheight}, \texttt{layoutheight}はそれぞれ紙の高さ，レイアウトの高さを表している．
 119
 120
 121
 122 \subsection{傍注}
 123 縦組の場合，傍注は本文の上下に配置される\footnote{%
 124   二段組の場合は上下共に，一段組の場合は標準では下側だが，
 125   \texttt{reversemp}が指定されたときには上側に配置される．
 126 }．これにより，\emph{\texttt{includemp}（や \texttt{includeall}）が
 127 未指定の場合，傍注はヘッダやフッタに重なる}．
 128 \texttt{includemp}指定時は，\cs{footskip}, \cs{headsep}のいずれか
 129 （二段組の場合は両方）を$\cs{marginparwidth} + \cs{marginparsep}$だけ
 130 増加させる．
 131
 132 \section{\texttt{lines}オプションに関する注意事項}
 133 本節の内容は，\Pkg{lltjp-geometry}パッケージを読み込まない場合，
 134 つまり，横組クラスで\Pkg{geometry}パッケージを普通に使用した場合にも
 135 当てはまる注意事項である．
 136
 137 \subsection{\Pkg{fontspec}パッケージとの干渉}
 138 \Pkg{fontspec}パッケージの，読み込み直後に
 139 \Pkg{geometry}パッケージを用いてレイアウトを設定すると，
 140 \texttt{lines}による指定が正しく働かないという症状が生じる：
 141 \begin{lstlisting}
 142 \documentclass{article}
 143 \usepackage{geometry}
 144 \usepackage{fontspec}
 145 \geometry{lines=20}
 146 \begin{document}
 147 hoge\typeout{\the\topskip, \the\baselineskip, \the\textheight}
 148 \end{document}
 149 \end{lstlisting}
 150 \cs{typeout}で\cs{topskip}, \cs{baselineskip}, \cs{textheight}の値を調べると
 151 \[
 152  \frac{\cs{textheight} - \cs{topskip}}{\cs{baselineskip}} = 15.8\dot 3
 153 \]
 154 となることがわかるから，1ページには16行分入らないことがわかる．
 155
 156 これは，\Pkg{fontspec}の読み込みによって\cs{baselineskip}がなぜか
 157 10\,ptに変えられてしまい，\cs{geometry}命令はその値に従って本文領域の高さを計算するためで
 158 ある．とりあえずの対策は，
 159 \cs{normalsize}によって\cs{baselineskip}を正しい値に再設定し，その後
 160 レイアウトを設定すれば良い：
 161 \begin{lstlisting}
 162 \usepackage{geometry}
 163 \usepackage{fontspec}
 164 \normalsize\geometry{lines=20}
 165 \end{lstlisting}
 166
 167
 168 \subsection{\cs{maxdepth}の調整}
 169 \LaTeX では，
 170 最後の行の深さ\rensuji{$d$}と
 171 本文領域の上端から最後の行のベースラインまでの距離\rensuji{$f$}に対し，
 172 \[
 173  \cs{textheight}= f+\max(0, d-\cs{maxdepth})
 174 \]
 175 が成り立つ．
 176
 177 \pTeX 系列の標準縦組クラス\Pkg{[u]tarticle}等，
 178 及びそれを\LuaTeX-ja用に移植した\Pkg{ltjtarticle}等では，
 179  \cs{topskip}は\emph{横組時における}全角空白の高さ7.77588\,pt\footnote{%
 180   標準の\texttt{10pt}オプション指定時．以下同じ．
 181   ところで，この量は公称フォントサイズの10\,ptか，もしくは
 182   全角空白の高さと深さを合わせた値の9.16446\,ptの間違いではないか，と筆者は考えている．
 183   なお，奥村晴彦氏の\href{https://oku.edu.mie-u.ac.jp/~okumura/jsclasses/}%
 184   {p\LaTeXe 新ドキュメントクラス}では公称ポイントサイズ10\,ptに設定されている．
 185 }であり，\cs{maxdepth}はその半分の値（従って3.88794\,pt）である．
 186
 187 いくつかのフォントについて，その中の文字の深さの最大値を見てみると
 188 表\ref{tab:baseline}のようになっている．
 189 \begin{table}[tb]
 190  \layoutfloat[c]{%
 191  \begin{tabular}<y>{ll}
 192   \toprule
 193   \bfseries フォント(10\,pt)&\bfseries 深さ（pt単位）\\
 194   \midrule
 195   横組用の標準和文フォント(\pTeX)&1.38855\\
 196   縦組用の標準和文フォント(\pTeX)&4.58221\\
 197   \midrule
 198   Computer Modern Roman 10\,pt&2.5\\
 199   Computer Modern Sans Serif 10\,pt&2.5\\
 200   Times Roman (\texttt{ptmr8t})&2.16492\\
 201   Helvetica Bold Oblique (\texttt{phvbo8t})&2.22491\\
 202   Palatino (\texttt{pplr8t})&2.75989\\
 203   \bottomrule
 204  \end{tabular}}
 205  \pcaption{いくつかのフォント中の，文字の深さの最大値
 206     \label{tab:baseline}}
 207 \end{table}
 208 欧文フォントのベースラインは，そのままでは和文との組み合わせが悪いので，
 209 さらに$\Pkg{tbaselineshift}=3.41666\,\textrm{pt}$だけ下がることを考えると，
 210 最後の行に和文文字が来た場合はほぼ確実に深さが\cs{maxdepth}を超えてしまうことになる．
 211 従って，本文領域を「\rensuji{$n$}行分」として指定するときによく使われる
 212 \begin{equation}
 213    \cs{textheight} = \cs{topskip} + (n-1)\cs{baselineskip}
 214  \label{eq:nline}
 215 \end{equation}
 216 は\Pkg{tarticle}クラスのデフォルトでは通用しない．
 217
 218 通常の地の文のみの文章においてほぼ確実に\eqref{eq:nline}が成り立つようにするため，
 219 \Pkg{lltjp-geometry}では\emph{\texttt{lines}オプション指定時のみ}\cs{maxdepth}の値が
 220 最低でも
 221 \begin{quote}
 222 公称ポイントサイズの半分に，欧文ベースラインのシフト量を加えた値%
 223 \footnote{\Pkg{tarticle}の場合だと，
 224 $5\,\textrm{pt} + 3.41666\,\textrm{pt}=8.41666\,\textrm{pt}$である．}
 225 \end{quote}
 226 になるようにしている．\texttt{lines}オプション非指定時にはこのような調整は
 227 行われない．
 228
 229
 230 \subsection{見かけ上の基本版面の位置}
 231 \LaTeX では，
 232 本文の一行目のベースラインは，本文領域の「上端」から
 233  \cs{topskip}\ だけ「下がった」ところに来ることになっている．
 234 あまり\cs{topskip}が小さいと，ユーザが大きい文字サイズを指定した時に1行目のベースライン
 235 位置が狂う危険があるため，
 236 \Pkg{geometry}パッケージでは
 237 \begin{quote}
 238  \texttt{lines}オプション指定時，\cs{topskip}の値を最低でも
 239  \cs{strutbox}の高さ($0.7\cs{baselineskip}$)まで引き上げる
 240 \end{quote}
 241 という仕様になっている．
 242
 243 縦組の場合は，\cs{strutbox}に対応するボックスは\cs{tstrutbox}であるため，
 244 \Pkg{lltjp-geometry}では
 245 \begin{quote}
 246  \texttt{lines}オプション指定時，\cs{topskip}の値を最低でも
 247  \emph{\cs{tstrutbox}の高さ}($\cs{baselineskip}/2$)まで引き上げる
 248 \end{quote}
 249 という挙動にした．見かけ上は\cs{topskip}の値制限が緩くなったが，前節で述べたように
 250 欧文フォントのベースラインは和文に合うように下にずらされるので，
 251 実用上は問題は起きないだろう．
 252
 253 前節の\cs{maxdepth}の調整も考え合わせると，\emph{\LaTeX が認識する本文領域と，
 254 実際の見た目の基本版面の位置とは異なる}ことに注意してほしい．
 255
 256 \medskip
 257 例えばA4縦を縦組で，公称フォントサイズ10\,pt，行送り18\,pt，30行左右中央
 258 というレイアウトにするため，
 259 \begin{lstlisting}
 260 \documentclass{tarticle}
 261 \usepackage{lltjp-geometry}
 262 \baselineskip=18pt
 263 \usepackage[a4paper,hcentering,lines=30]{geometry}
 264 \end{lstlisting}
 265 と指定すると，実際には以下のように設定される．
 266 \begin{itemize}
 267  \item\cs{topskip}は\cs{tstrutbox}の高さ8.5\,ptに設定される．
 268  \item 本文領域の「高さ」\cs{textheight}は
 269 \[
 270  \cs{topskip}+ (30-1)\cs{baselineskip}= 530.5\,\textrm{pt}.
 271 \]
 272  \item 従って，左余白と右余白は
 273 \[
 274  \frac{210\,\textrm{mm}-\cs{textheight}}2 = 33.50394\,\textrm{pt}.
 275 \]
 276 \end{itemize}
 277 しかし，実際にはページの最初の行のベースラインは，本文領域の右端から
 278 \cs{topskip}だけ左にずれたところにあり，
 279 一方ページの最終行のベースラインは本文領域の左端にある．
 280 縦組和文フォントのベースラインは文字の左右中央を通ることから，
 281 従って，\emph{見た目で言えば，右余白の方が\cs{topskip}}~($=8.5\,\textrm{pt}$)%
 282 \emph{だけ大きい}ということになってしまう\footnote{%
 283   同様に，横組で \texttt{vcentering}を指定すると，見かけでは
 284   $\cs{topskip}-\cs{Cht}+\cs{Cdp}$だけ上余白が大きいように見える．
 285 }．
 286
 287
 288 \end{document}