2. Entendendo o LaTeX¶

2.12 Figuras¶

Figuras podem ser incluídas em um documento LaTeX de formas variadas. Dependendo da complexidade da informação apresentada, ambientes específicos devem ser utilizados para organizar não apenas a apresentação, mas também a redação do documento.

Uma figura pode ser incluída de forma simples utilizando o comando \includegraphics[]{}.

Exemplo 1: Incluindo figura com o comando includegraphics

CódigoResultado

\includegraphics[width=3cm]{example-image-a}
\includegraphics[width=3cm]{example-image-golden}
\includegraphics[width=3cm]{example-grid-100x100pt}
\includegraphics[height=5cm]{example-image-b} 
\includegraphics[scale=0.5]{example-image-c} 
\includegraphics[width=3cm]{example-image}

No Exemplo 1, observe que o marcador \includegraphics aceita algumas opções que são delimitadas por um par de []'s (conchetes). Pode-se especificar, por exemplo, o tamanho da figura com as opções width, height ou scale. Além disso, pode-se também utilizar as macros da Tabela 2. Para isto, veja o Exemplo 1.

Dica

As imagens do Exemplo 1 acima foram incluídas com o pacote graphicx que possui diversas imagens de exemplos. Veja mais sobre este pacote em https://www.ctan.org/pkg/graphicx.

2.12.1 Ambientes de figuras¶

Assim como mostrado no Exemplo 1, a forma mais simples de incluir figuras em um documento LaTeX, é a partir do comando \includegraphics[]{}. Observe que este comando (assim como a maioria dos comandos e marcadores da linguagem) possui uma seção de opções (ou argumentos) que são indicados entre os colchetes e o caminho para a imagem em si, que é informada entre as chaves. Veja o Exemplo 2 a seguir:

Exemplo 2: Incorporando uma figura com o comando includegraphics

CódigoResultado

\includegraphics[width=3cm]{example-image-a}

Entretanto, observe que apenas inserimos uma figura, mas não definimos uma posição relativa ao parágrafo ou à página e que também não há uma legenda atribuída à figura. Para isso, é necessário incorporar o comando \includegraphics[]{} dentro de um ambiente específico que permita o seu posicionamento relativo, além da edição de outros atributos referentes à figura. Este ambiente, é o ambiente figure. O Exemplo 3 a seguir, mostra como o ambiente figure é utilizado:

Exemplo 3: Incorporando uma figura com o comando includegraphics dentro do ambiente figure

CódigoResultado

\begin{figure}[H]
    \includegraphics[width=3cm]{example-image-a}
    \caption{Esta é uma imagem de exemplo com a letra ``A''no meio.}
\end{figure}

No Exemplo 3, note que foi utilizado também o comando caption, utilizado para inserir a legenda da figura.

O ambiente figure deve ser configurado para possuir uma das seguintes posições relativas:

Tabela 1: Opções de posicionamento relativo do ambiente figure. Fonte: Adaptado de https://www.overleaf.com/learn/latex/Positioning_of_Figures.

Opção	Descrição
`h`	Posiciona o ambiente "aqui" (`h` vem do inglês here). A posição exata pode variar dependendo dos outros elementos textuais
`t`	Posiciona o ambiente no "topo" da página (`t`} vem do inglês top)
`b`	Posiciona o ambiente na "base" da página (`b` vem do inglês bottom)
`p`	Posiciona o ambiente em uma "página" separada (`p` vem do inglês page)
`!`	Força o LaTeX a usar a posição textual onde o ambiente se encontra (e.g., `h!`)
`H`	Posiciona o ambiente precisamente no local em que se encontra (depende do pacote `float` e é equivalente a `h!`)

As opções de posicionamento relativo apresentados na Tabela 1, também servem para o posicionamento de ambientes de tabelas, como apresentado na Seção . No Exemplo 4 é mostrado o posicionamento de uma figura utilizando a posição relativa H:

Exemplo 4: Incorporando uma figura com o comando includegraphics dentro do ambiente figure com a posição relativa H

CódigoResultado

\lipsum[1]
\begin{figure}[H]
    \includegraphics[width=3cm]{example-image-a}
    \caption{Esta é uma imagem de exemplo com a letra ``A'' no meio.}
\end{figure}
\lipsum[2]

Nota

No estilo do INPE (apresentado na Parte 3), o ambiente padrão para o posicionamento do ambiente figure é H.

Uma vez definido o posicionamento relativo (i.e., relativo ao parágrafo ou página), pode-se centralizar a figura utilizando-se o marcador \centering ou o ambiente center. O Exemplo 5 mostra estas duas opções:

Exemplo 5: Centralizando figuras dentro do ambiente figure

CódigoResultado

\lipsum[1]
\begin{figure}[H]
\centering
\includegraphics[width=3cm]{example-image-a}
\caption{Esta é uma imagem de exemplo com a letra ``A'' no meio.}
\end{figure}
\lipsum[2]
\begin{figure}[H]
    \begin{center}
        \includegraphics[width=3cm]{example-image-b}
        \caption{Esta é uma outra imagem de exemplo com a letra ``B'' no meio.}
    \end{center}
\end{figure}

No Exemplo 5, observe que ambos, o marcador centering e o ambiente center, devem ser colocados dentro do ambiente figure.

O ambiente figure permite também que figuras sejam posicionadas lado-a-lado. Para isso, pode-se utilizar o comando subfigure. O comando subfigure tem a sintaxe \subfigure[]{}. Veja o Exemplo 6 a seguir:

Exemplo 6: Inserindo uma ou mais figuras lado-a-lado com o comando subfigure

CódigoResultado

\begin{figure}[H]
    \begin{center}
        \subfigure[Figura ``A'']
        {\includegraphics[width=0.45\textwidth]{example-image-a}}
        \subfigure[Figura ``B'']
        {\includegraphics[width=0.45\textwidth]{example-image-b}}
        \caption{Um exemplo de duas imagens lado-a-lado.}
    \end{center}
\end{figure}

No Exemplo 6, observe que o comando caption foi inserido como legenda da figura, enquanto que as imagens "A" e "B" possuem legendas separadas.

Dependendo do tamanho ajustado para cada figura dentro do ambiente subfigure, o LaTeX tentará posicionar as figuras ou lado-a-lado, ou empilhadas. Veja no Exemplo 7 a seguir e compare com o anterior:

Exemplo 7: Inserindo uma ou mais figuras empilhadas com o comando subfigure

CódigoResultado

\begin{figure}[H]
    \begin{center}
        \subfigure[Figura ``A'']
        {\includegraphics[width=0.5\textwidth]{example-image-a}}
        \subfigure[Figura ``B'']
        {\includegraphics[width=0.5\textwidth]{example-image-b}}
        \caption{Um exemplo de duas imagens empilhadas.}
    \end{center}
\end{figure}

Nos Exemplos 6 e 7, observe que para cada figura inserida dentro do ambiente figure, uma legenda foi inserida. Esta legenda é informada como um parâmetro do comando subfigure, sendo este inserido dentro dos colchetes (como em subfigure[Figura "A"]).

Outros pacotes também estão disponíveis para a inserção de figuras lado-a-lado (ou empilhadas). Para estas situações, recomenda-se a utilização de um dos pacotes a seguir: subfig, subfloat ou subcaption. Segundo a página do pacote subfig no CTAN (disponível em https://www.ctan.org/pkg/subfig), o pacote subfigure é obsoleto e por esta razão, o seu uso não é mais recomendado. Porém, o estilo para teses e dissertações do INPE ainda utiliza o pacote subfigure. A utilização de ambos os pacotes é possível, mas deverão ocorrer alguns efeitos indesejados, como o aparecimento de parênteses duplos na indexação das subfiguras que forem geradas com o pacote subfloat. Portanto, a melhor opção é não misturar a utilização destes pacotes. Se for necessário utilizar um desses pacotes (ao invés do pacote subfigure), verifique as instruções na Parte 3.

Dica

Para saber mais sobre o pacote subfig e as suas aplicações, tenha como referência a página do pacote no CTAN em https://www.ctan.org/pkg/subfig.

2.12.2 Formatos de Figuras¶

Figuras podem ser incorporadas a partir de diferentes formatos em um documento LaTeX. Os formatos preferenciais, entretanto, são o Portable Document Format (PDF) e o Encapsulated PostScript (EPS). Estes formatos são vetoriais e permitem, por exemplo, a impressão em alta resolução das figuras. Outra vantagem que se adquire com a incorporação de figuras nestes formatos, é a capacidade de zoom do documento, i.e., um documento no formato PDF com imagem PDF embutidas, pode ser aumentado no visualizador de documentos sem perda de qualidade.

É possível converter formatos como o Portable Network Graphics (PNG), Graphics Interchange Format (GIF) e Joint Photographic Experts Group (JPEG) para os formatos PDF e EPS. Para tanto, recomenda-se a utilização do programa Imagemagick para esta conversão (disponível para os sistemas Microsoft Windows, Linux e Mac OS). Conversores online também podem ser utilizados para esta finalidade.

O Imagemagick possui um script chamado convert¹ que pode ser utilizado para realizar a conversão entre estes formatos. A utilização básica do comando convert, é a seguinte:

Comando

convert -i figura.ext1 -o figura.ext2

Onde ext1 e ext2 são dois formatos de figuras distintos.

Para converter imagens em lotes utilizando o comando convert, pode-se utilizar o comando a seguir (em linguagem Bash):

Comando

for i in $(ls *.png); do j=$(echo $i | sed 's,.png,.pdf,g'); convert -i $i -o $j; done

Em outras situações, pode ser necessário remover os espaços em branco nas margens das figuras. Isso pode ser útil especialmente quando deseja-se incluir figuras lado a lado. Para isso, pode-se utilizar o script autotrim (que faz uso do comando convert). A utilização básica do script autotrim é a seguinte:

Comando

autotrim -i figura.png -o figura_crop.png

É possível também utilizar o comando autotrim para processar imagens em lotes. Para isto, pode-se utilizar o comando a seguir (em linguagem Bash):

Comando

for i in $(ls *.png); do j=$(echo $i | sed 's,.png,.-crop.png,g'); autotrim -i $i -o $j; done

Dica

Veja a página http://www.fmwconcepts.com/imagemagick/index.php com diversos exemplos e scripts úteis do Imagemagick.

Outro fator que pode impactar significativamente no tempo de compilação de um documento LaTeX, além da quantidade de figuras, é o formato. Dependendo do compilador utilizado, é preferível utilizar imagens no formato PDF. Se este for o caso, pode-se utilizar o programa gs (Ghostview) para reduzir ao máximo o tamanho das imagens em PDF. Isso pode ser feito da seguinte forma (em linguagem Bash):

Comando

for i in $(ls *pdf); do echo $i; j=$(echo $i | sed "s,.pdf,,g"); gs -sDEVICE=pdfwrite -dCompatibilityLevel=1.4 -dPDFSETTINGS=/screen -dNOPAUSE -dQUIET -dBATCH -sOutputFile=${j}_c.pdf $i; done

Dica

Para mais exemplos sobre a incorporação e conversão entre formatos de arquivos de imagens, tenha como referência a página https://en.wikibooks.org/wiki/LaTeX/Importing_Graphics.

2.12.3 Construindo figuras¶

Figuras no LaTeX podem ser desenhadas utilizando pacotes específicos. As figuras podem ser incorporadas a partir de arquivos .tex separados ou desenhadas em ambientes apropriados. O pacote TikZ é um pacote do LaTeX orientado para a construção de diagramas. Com ele pode-se criar diferentes tipos de gráficos, grafos, diagramas etc, que são compatíveis com o formato Scalable Vector Graphics (SVG). Com o pacote PSTricks, é possível criar imagens vetoriais complexas utilizando o interpretador do GhostScript. A diferença entre estes dois pacotes está relacionada com a forma como os seus resultados são interpretados e as suas imagens compiladas dentro de um documento LaTeX.

Para facilitar o desenho de diagramas, recomenda-se a utilização do programa LaTeXDraw (em Java), disponível para os sistemas operacionais mais populares. A vantagem deste programa está na possibilidade de exportar o diagrama criado para o formato LaTeX puro, PSTricks, PNG, JPEG ou PDF. Na Figura 1, apresenta-se um diagrama construído no programa LaTeXDraw, contendo elementos geométricos e equações embutidas.

Exemplo de um diagrama construído no programa \(LaTeX\)*Draw* — Figura 1: Um diagrama complexo com elementos geométricos e equações. Fonte: Adaptado de Bastarz (2017).

Dica

A página https://tug.org/PSTricks/main.cgi?file=index apresenta muitos exemplos de desenhos feitos com o PSTricks.

A utilização do programa LaTeXDraw é bastante simples. Na Figura 2 mostra-se a interface principal do programa, onde pode-se ver o menu principal, a barra de ferramentas e a área em que os desenhos e diagramas podem ser feitos.

Interface gráfica do programa LaTeX*Draw* — Figura 2: Um programa para criação e diagramas e figuras simples.

Na Figura 2, observe que há duas abas: Drawing e "PST". Na aba Drawing, é onde são feitos os desenhos. Utilizam-se as ferramentas de desenho disponíveis na barra de ferramentas, onde podem ser utilizadas as ferramentas de inserção de figuras geométricas e texto, incluindo equações (modo matemático do LaTeX).

Código PS*Tricks* gerado pelo do programa LaTeX*Draw*. — Figura 3: Aba "PST".

Na aba "PST", uma vez que algum desenho é inserido na aba Drawing, pode-se obter o código PSTricks que gera o desenho inserido. Este código pode ser copiado para um arquivo LaTeX (dentro de um ambiente apropriado), que pode então ser utilizado como fonte. A compilação do documento LaTeX irá compilar e apresentar o desenho também dentro do corpo do texto. De forma convencional, pode-se exportar o desenho para um formato apropriado (e.g., PDF, PNG etc) e então inserir o desenho utilizando os ambientes apresentados na Seção 2.12.

Interface de exportação do programa LaTeX*Draw*. — Figura 4: Exportando uma figura para o formato PDF.

Dica

Outro programa que também pode ser utilizado para a construção de figuras e diagramas é o Dia. Este programa também permite exportar os desenhos para os formatos PNG, PDF, EPS entre outros, além do próprio LaTeX (como uma figura PSTricks). Veja mais informações sobre o Dia em http://dia-installer.de/.

Referências¶

Bastarz, C. F.: Assimilação de dados global híbrida por conjunto-variacional no CPTEC, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, 2017.

Este script é nativo, i.e., uma vez instalado no computador, ele estará disponível através da linha de comando. ↩