系统地整理一下 Beamer 的笔记，之前的使用只是基于某个模板的临时使用，当前的目标是整理一个简洁的自用 Beamer 模板。
注意到 Beamer 虽然属于LaTeX的一部分，但是与标准的 LaTeX 文档有很多的不同，部分 LaTeX 宏包和命令可能无法在 Beamer 上呈现正常的效果，这也意味着 Beamer 的编译错误更难改正。

笔记主要参考 latex-beamer.com 的英文在线教程和若干博客。

当前模板的两种风格效果如下图，模板存放在Github仓库：latexzero。

极简示例

从一个最简单的例子开始

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\documentclass{beamer}

% Theme choice:
\usetheme{AnnArbor}

% Title page details:
\title{My First \LaTeX{} Presentation}
\subtitle{A subtitle}
\author{Author}
\date{\today}

\begin{document}

% Title page frame
\begin{frame}[plain]
    \titlepage
\end{frame}

\begin{frame}
    Hello, world!
\end{frame}

\end{document}

效果如下

在示例中使用了一个名为 AnnArbor 的 Beamer 主题，添加了作者和日期，并以此生成了标题页面。

标题页被包裹着 frame 环境中，frame 环境是 Beamer 的核心环境，作用相当于PPT中的一页。
在 frame 外的内容可能会被 LaTeX 用奇怪的方法排版到幻灯片上，影响效果，因此尽可能将所有正文分别放在不同的 frame 中。

为了避免不同主题的干扰，下面的效果图通常是基于默认主题的。

文档类选项

下面是几个常见的导入beamer文档类时指定的选项：

  • 10pt: 指定正文的基本字体大小为 10pt，Beamer 支持的字号包括：8pt、9pt、10pt、11pt、12pt、14pt、17pt、20pt，默认为 11pt。
  • aspectratio=43: 指定演示文稿的纵横比，默认比例为 4:3，即传统屏幕纵横比，还可以改为16:9的屏幕纵横比aspectratio=169；
  • mathserif: 在数学模式中指定使用衬线字体，保持与 article 相同，而不是采用默认的无衬线字体；
  • table: 加载与表格相关的宏包，以增强表格的功能；
  • compress：压缩导航栏的排版，使导航栏上的这些信息更紧凑，例如从多行压缩为单行。
  • notes：是 Beamer 支持演讲者视图，在每一页之后添加 note，但是问题是很多 PDF 浏览器在放映时不支持。

文档结构

Beamer 使用\section{}，\subsection{}（或\section*{}和\subsection*{}）来划分结构，
注意：

  • Beamer 不支持\chapter；
  • 与 LaTeX 标准文档不同，这些命令不会在对应位置显示章节标题；
  • 必须在 frame 外部使用这些章节命令，否则可能有排版错误。

标题页

标题页的设置包括填写基本信息，以及在一个 frame 中使用 \titlepage 命令

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\begin{frame}[plain]
    \titlepage
\end{frame}

或者也可以直接使用通常的 \maketitle 命令，此时不用包裹在 frame 之中。（两者的效果大致等价，但是可能略有区别）

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\maketitle

标题页会显示的基本元素包括：

  • \title{}，主标题
  • \subtitle{}，子标题
  • \author{}，多个作者可以使用 \and 命令连接
  • \date{}，当前日期使用 \date{\today}
  • \institute{}，机构

对于作者，可以使用 ~ 连接姓名确保姓和名不会被换行符分开

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\author{First~Author \and
  Second~Author \and
  Third~Author}

如果多个作者分别属于不同的机构，可以参考下面的代码

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\author{First~Author\inst{1} \and Second~Author\inst{2}}

\institute{\inst{1} Affiliation of the 1st author \and
 \inst{2} Affiliation of the 2nd author}

可以通过 \thanks{} 添加作者的邮箱，和其他 LaTeX 文档类一样，邮箱会在脚注中显示，例如

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\author{Author\thanks{\texttt{xxx@gmail.com}}}

在某些模板中，作者和单位、演示文稿标题和日期等信息会默认显示在每一页底部的脚注中，有时信息过长无法显示，可以在添加信息时加入简称，例如

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\title[<short one>]{<long title>}
\author[<short one>]{<authors names>}
\institute[<short one>]{authors affiliation}

也可以设置简称为空，从而取消脚注，例如 \title[]{Presentation title}。

在演示文稿中添加徽标是一个很常见的需求，可以在导言区添加如下代码

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\logo{
    \includegraphics[width=1cm]{logo.jpg}
}

徽章会出现在每一页的固定位置，默认位置由主题决定，可能出现在右下角，更改徽章位置可以使用tikz等宏包完成。

一个更常见的需求是只在标题页中呈现标志，可以改为

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\titlegraphic{
    \includegraphics[width=2cm]{logo.jpg}
}

此时标志图片只会在标题页出现，默认位置通常为正中偏下的位置。

目录页

使用下面的命令可以创建目录页

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\begin{frame}{Outline} % or Contents
    \tableofcontents
\end{frame}

可以使用 \section*{References} 将章节从目录中隐藏，可以添加如下选项在目录中隐藏所有的子章节

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\tableofcontents[hideallsubsections]

可以使用下面的命令，在进入每一个section和subsection时复现一次目录

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\AtBeginSection[]{
    \begin{frame}<beamer>{Outline}
        \tableofcontents[currentsection,currentsubsection]
    \end{frame}
}
\AtBeginSubsection[]{
    \begin{frame}<beamer>{Outline}
        \tableofcontents[currentsection,currentsubsection]
    \end{frame}
}

默认情况下，Beamer 对自动生成的目录页也会记入页码并在页脚中显示，如果希望其不计入页码和显示页码，可以加上选项 noframenumbering 和 plain，例如

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\AtBeginSection[]
{
    \begin{frame}<beamer>[noframenumbering,plain]{Outline}
        \tableofcontents[currentsection,currentsubsection,
            hideothersubsections,sectionstyle=show/shaded]
    \end{frame}
}

默认情况下，Beamer 可能不会给 section 和 subsection 编号，下面的代码可以开启编号

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\setbeamertemplate{section in toc}[sections numbered]
\setbeamertemplate{subsection in toc}[subsections numbered]

frame 环境

frame 的基本使用如下，可以设置主标题，副标题以及额外选项，它们都是可选的。

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% Frame environment
\begin{frame}[options]{<Frame Title>}{<Frame subtitle>}
  content
\end{frame}

也可以使用单独命令添加主标题和副标题

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\begin{frame}
    \frametitle{<Frame Title>}
    \framesubtitle{<Frame subtitle>}

    content
\end{frame}

frame 环境还支持如下的用法，即使用 \frame 命令

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\frame{
    \frametitle{<Frame Title>}
    \framesubtitle{<Frame subtitle>}

    content
}

frame 的选项例如 [t][c][b] 指定文本在页面中竖直方向的对齐方式：向上，居中或向下，默认是竖直居中的，可以进行如下修改

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\begin{frame}[b]
    content
\end{frame}

可以使用 [plain] 选项来移除当前 frame 的顶部和底部细节，通常用于标题页展示纯净的页面

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\begin{frame}[plain]
    \titlepage
\end{frame}

columns 环境

演示文稿的一个常见需求是：对单个页面进行竖向拆分得到左右两列，分别添加不同的文字或者图文进行对比，也可以用来并列两个图片，
这些需求都可以通过 columns 环境实现，在使用中需要为每一列指定宽度，通常取为 \textwidth 的一个比例长度，各列长度和不超过 \textwidth。

有两种具体用法，第一种是直接使用 \column{0.6\textwidth} 命令，第二种是使用 column 环境

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\begin{column}{0.6\textwidth}
...
\end{column}

例如按照6:4的比例拆分，分别排版不同的文字

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\begin{frame}{Columns in beamer}
    \begin{columns}
        \column{0.6\textwidth}
        % \centering
        This is column one with 0.6 text width.
        \column{0.4\textwidth}
        % \centering
        This is column two with 0.4 text width.
    \end{columns}
\end{frame}

效果如下

可选\centering保持在每一部分居中对齐。

或者一列排版文字，另一列放置图片

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\begin{frame}{Text and Image in beamer}
    \begin{columns}
    \column{0.4\textwidth}
        This is an example of text and image in the same slide using columns environment.
    \column{0.6\textwidth}
        \begin{figure}
        \centering
        \includegraphics[width=\textwidth]{Neural-Network.png}
        \caption{Neural Network with 5 neurons in the hidden layer. }
        \end{figure}
    \end{columns}
\end{frame}

效果如下

有时需要在左右两列中间添加分隔线，一种实现方法为划分成三列，中间列的宽度极小，并且只包含一条竖线。

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\begin{frame}{Vertical line between columns}
    \begin{columns}
        % Column 1
        \begin{column}{0.49\textwidth}

            \begin{itemize}
                \item Input layer: 2 neurons.
                \item Hidden layer: 5 neurons.
                \item Output layer: 2 neurons.
            \end{itemize}

        \end{column}
        % Column 2 (vertical line)
        \begin{column}{.02\textwidth}
            \rule{.1mm}{0.7\textheight} % 加一条竖线
        \end{column}

        % Column 3
        \begin{column}{0.49\textwidth}
            \includegraphics[width=\textwidth]{Neural-Network.png}
        \end{column}

    \end{columns}
\end{frame}

效果如下

可以通过在列环境之后分别添加 [T]、[b] 或 [c] 选项进行顶部对齐、底部对齐和中心对齐，实现不同列的内容对齐，例如

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\begin{frame}{Vertical alignment}
    \begin{columns}[T]

        % Column 1
        \begin{column}{0.5\textwidth}
            This is a neural network with two inputs and two outputs. It has the following parameters:
            \begin{itemize}
                \item Input layer: 2 neurons.
                \item Hidden layer: 5 neurons.
                \item Output layer: 2 neurons.
            \end{itemize}
        \end{column}

        % Column 2
        \begin{column}{0.5\textwidth}
            \includegraphics[width=\textwidth]{Neural-Network.png}
        \end{column}

    \end{columns}
\end{frame}

block/定理类环境

Beamer 预定义了很多诸如定理和证明的定理类环境，还有一般的 block 环境，这些环境的默认表现与主题非常相关，例如默认主题 default 显示的效果非常简单，默认主题 Madrid 呈现的效果具有数学风格。

这部分的示意图都采用了 Madrid 主题。

基本使用

下面是常见的block环境和定理类环境：

  1. block环境
    • 通用/标准block：\begin{block}...\end{block}
    • 示例block（exampleblock）：\begin{exampleblock} ... \end{exampleblock}
    • 警告block（alertblock）：\begin{alertblock}...\end{alertblock}
  2. 定理类环境
    • 定理theorem：\begin{theorem} ... \end{theorem}
    • 定义definition：\begin{definition} ... \end{definition}
    • 证明proof：\begin{proof} ... \end{proof}，默认含有证毕符号
    • 引理lemma：\begin{lemma} ... \end{lemma}
    • 推论corollary：\begin{corollary} ... \end{corollary}
    • 示例example：\begin{example} ... \end{example}

其中定理类环境有默认标题，可以使用 [] 添加可选的额外标题，例如

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\begin{frame}
    \begin{example}[Demo]
        content-1
    \end{example}

    \begin{example}
        content-2
    \end{example}

    \begin{definition}[Demo]
        content-3
    \end{definition}

    \begin{definition}
        content-4
    \end{definition}
\end{frame}

效果如下

block环境的标题参数是必选参数，否则会自动将内容的第一个字母提升为标题，例如

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\begin{frame}
    \begin{block}{title-1}
        content-1
    \end{block}

    \begin{exampleblock}{title-2}
        content-2
    \end{exampleblock}

    \begin{alertblock}{title-3}
        content-3
    \end{alertblock}

    \begin{block}
        content-4
    \end{block}
\end{frame}

效果如下（注意最后一个block因为缺少标题，第一个字母被提升为标题）

下面考虑修改各种block环境和定理类环境的样式和颜色。

样式修改

我们可以通过使用命令来修改块的形状：\setbeamertemplate{blocks}[Options]，这会影响上面所有的block环境样式。

常见预定义选项有：

  • [rounded]：使矩形变成圆角矩形
  • [shadow=true]：如果阴影设置为 true，则在块后面描绘阴影。

例如在导言区添加

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\setbeamertemplate{blocks}[rounded][shadow=true]

颜色修改

block 环境的颜色默认取决于主题，但是我们同样可以在不改变主题的基础上，改变 block 的颜色细节，并且可以具体到每一种 block 环境。

定理类环境相当于标准 block 环境的具体实现，因此通常情况下，定理类环境和标准 block 环境有相同的样式。

对每一种 block 环境，可以调整的颜色细节包括：

  • title 的背景色
  • title 的前景色
  • body 的背景色
  • body 的前景色

例如

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% 1- block title (background and text)
\setbeamercolor{block title example}{fg=white, bg=teal}

% 2- block body (background and text)
\setbeamercolor{block body example}{bg=teal!25}

% Change alert block colors
% 1- block title (background and text)
\setbeamercolor{block title alerted}{fg=white, bg=orange}
% 2- block body (background and text)
\setbeamercolor{block body alerted}{bg=orange!25}

% Change standard block colors
% 1- block title (background and text)
\setbeamercolor{block title}{bg=cyan, fg=white}
% 2- block body (background)
\setbeamercolor{block body}{bg=cyan!10}

再例如

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\setbeamercolor{block body}{bg=structure!10}
\setbeamercolor{block title}{bg=structure!20}

\setbeamercolor{block body alerted}{bg=alerted text.fg!10}
\setbeamercolor{block title alerted}{bg=alerted text.fg!20}

\setbeamercolor{block body example}{bg=green!10}
\setbeamercolor{block title example}{bg=green!20}

注意：

  • 这里 !20 等代表在基础颜色的基础上进行颜色的深度调整，即 RGB 数值的百分比衰减，得到更淡的颜色；
  • Beamer 不直接支持对定理类环境的各个具体环境分别设置样式，当然这可以通过更底层的命令实现。

列表环境

相比于大段文字的堆砌，演示文稿中更推荐的是呈现关键信息的列表。
Beamer直接支持LaTeX的有序列表，无序列表和描述列表，并且支持嵌套和列表配置的宏包等，例如

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\begin{frame}{Nested Lists in Beamer}
\begin{enumerate}
    \item One
    \begin{itemize}
        \item Sub-category
        \item Sub-category
        \item Sub-category
    \end{itemize}
    \item Two
    \item Three
    \begin{description}
    \item[A] apple able
    \item[B] ban banana
\end{description}
\end{enumerate}
\end{frame}

对于演示文稿中的列表，有下面几种常见问题以及对应的处理。

列表过长可能需要分页展示，此时需要考虑的是列表计数器的设置，例如

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% Define a counter
\newcounter{currentenumi}

\begin{frame}{Lists in multiple frames}{Frame 1}
\begin{enumerate}
    \item Item 1
    \item Item 2
    \item Item 3
    % Store the actual item number
    \setcounter{currentenumi}{\theenumi}
\end{enumerate}
\end{frame}

\begin{frame}{Lists in multiple frames}{Frame 2}
\begin{enumerate}
    % Use the previous stored item number
    \setcounter{enumi}{\thecurrentenumi}
    \item Item 4
    \item Item 5
\end{enumerate}
\end{frame}

这里的配置包括三部分：

  • 在导言区定义了计数器；
  • 前一页的列表最后设置了计数器的值；
  • 在后一页的列表中使用了计数器的值。

有时列表的每一项之间的行间距过小，但是只有两三个项，导致排版非常不美观，可以用 \vspace{} 命令直接修改局部的行间距，不影响其它文本的行间距

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\begin{frame}{Add space between items}
    \begin{itemize}
        \item Item 1
        \item Item 2 (+0.5cm)
              \vspace{0.5cm}
        \item Item 3 (+1cm)
              \vspace{1cm}
        \item Item 4
    \end{itemize}
\end{frame}

效果如下

可以使用 \linespread{xxx} 改变全局的行间距的倍数。

除了使用 \vspace{} 命令插入指定数值的竖直间距，也可以使用下面的命令插入竖直间距

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\smallskip    % 小空白（~3pt）
\medskip      % 中空白（~6pt）
\bigskip      % 大空白（~12pt）

默认主题的列表序号样式很丑，可以改成简单的数字或罗马字母等，配置与LaTeX一样，需要 enumitem 宏包支持（这个宏包的导入会破坏前面的计数器，原因不明）

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\usepackage{enumitem}

\begin{frame}
    \begin{enumerate}[label={\alph*)}]
        \item Alphabet one
        \item Alphabet two
    \end{enumerate}
    \begin{enumerate}[label={\roman*.}]
        \item Roman number one
        \item Roman number two
    \end{enumerate}
    \begin{enumerate}[label={(\arabic*)}]
        \item Arabic number one
        \item Arabic number two
    \end{enumerate}
\end{frame}

Beamer本身也提供了关于列表的样式修改命令，例如

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\setbeamertemplate{itemize item}{\textbullet}
\setbeamertemplate{itemize subitem}{--}

内部排版

记录一下关于页面内部排版的几个细节需求。

默认的分段在演示文稿中是不明显的，我们可以在段尾添加 \\~\\ 产生更明显的分段效果，实质上是加了一个空行，例如

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\begin{frame}
    Hello, world! 1.
    Hello, world! 2. \\~\\

    Hello, world! 3.

    Hello, world! 4.

\end{frame}

此时会在12和3之间产生明显的宽度为一个空行的分段效果，效果如下

虽然LaTeX本身提供了粗体斜体等排版命令，但是Beamer可以通过一个 ulem 宏包达到更丰富的效果（除了数学公式中，那里仍然需要 bm 宏包）。
示例如下

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\usepackage{ulem}

\begin{frame}{Text decorations provided by the
        \texttt{ulem} package}

    \uline{Underlined that breaks at the end of lines if
        they are too too long because the author won’t stop
        writing.} \\~\\

    \uuline{Double-Underlined text} \\~\\

    \uwave{Wavy-Underlined text} \\~\\

    \sout{Strikethrough text} \\~\\

    \xout{Struck with Hatching text} \\~\\

    \dashuline{Dashed Underline text} \\~\\

    \dotuline{Dotted Underline text}

\end{frame}

各个命令的解释如下：

  • \uline{}：下划线
  • \uuline{}：双层下划线
  • \uwave{}：波浪下划线
  • \dashuline{}：下划虚线
  • \dotuline{}：点下划线
  • \sout{}：删除横线
  • \xout{}：删除斜线

效果如下

改变颜色仍然可以使用 xcolor 宏包，Beamer默认已经导入这个宏包，因此可以直接使用，例如

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{\color{blue} This is a blue block.}
{\color{red} And this is a red one.}

参考文献

Beamer对于参考文献的使用与LaTeX文档有很大的不同，不建议使用编号，在引用时通常使用作者+年份。

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\usepackage[style=authoryear]{biblatex}
\addbibresource{reference.bib}

在引用的frame中可以通过脚注立刻显示对应参考文献条目，适合只有一两个参考文献的情形，过多时会影响排版美观。

例如

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\begin{frame}

    XXX \footfullcite{xxx}.

\end{frame}

效果如下

注意：setspace这个调整间距的宏包可能导致脚注无法显示，在使用参考文献作为脚注时建议移除这个宏包；

对于参考文献较多的情况，可以只显示参考文献的作者名和年份（通常已经足够确定一篇文献），例如

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\begin{frame}{Reference}

    \begin{enumerate}
        \item XXX: \cite{xxx}, \cite{xxx2}
        \item yyy: \cite{yyy}.
    \end{enumerate}

\end{frame}

效果如下

可以通过重定义\cite的方式给它加上颜色（虽然 hyperref 宏包也支持给引用设置颜色，但是对于作者和年份，它居然蠢到只给年份部分加颜色，可以手动把作者部分也调整为一样的颜色，或者把 hpyerref 的 cite 颜色设置为空）

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\let\oldcite\cite
\renewcommand{\cite}[1]{{\color{green!50!blue}\oldcite{#1}}}

效果如下

当然，也可以完全手动实现，例如

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\textnormal{\small[O. Koch and C. Lubich. 2007]}

在最后可以使用单独的参考文献列表，例如

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\begin{frame}{References}

    \printbibliography[heading=none]

\end{frame}

这里heading=none是为了避免创建一个名为References的section。

有时参考文献太多了，beamer展示非常不美观，多余的内容会隐藏到下方，而不是自动跨页。
需要给frame环境添加allowframebreaks选项，允许自动将多余内容排版到下一页。

更好的做法是只展示其中重要的一部分文献，例如

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\begin{frame}{Selected References}

    \printbibliography[keyword=important,heading=none]

\end{frame}

此时需要手动给希望展示的条目加上keywords = {important}字段。效果如下

结束页

某些情景下需要有专门的结束页，通常一个谢谢即可。此时页面文字很少，需要注意排版让文字居中，例如可以使用 \centerline 或 center 环境或者其他命令。

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\begin{frame}
    \Huge\centerline{\textbf{Thank You!}}
\end{frame}

\begin{frame}
    \Huge\centerline{\textbf{Thank You for your attention!}}
\end{frame}

\begin{frame}
    \Huge\centerline{\textbf{谢谢！}}
\end{frame}

相比于一般的汇报展示，学位答辩等重要场合可能需要更礼貌一些，例如

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\begin{frame}
    \vfill
    \centering
    {\LARGE 谢谢观看 \\~\\
        敬请各位老师批评指正}
    \vfill
\end{frame}

注意：

  • 某些人喜欢抠字眼，觉得 “感谢聆听” 中的聆听不够礼貌，避免即可。
  • 还有一些情景，反而不推荐用单独的谢谢作为一个结束页，此时最后一页的内容可以是总结展望，也可以是列举主要参考文献，或者其他内容，注意区分。

动态效果

在汇报用的演示文稿中加入花哨的动态效果是极其不推荐的，但是 Beamer 仍然支持一些简单的效果，就像 PowerPoint 一样，这里简单了解一下。
在很多Beamer环境中，允许使用 <...> 添加与动态效果相关的参数，这里全部略去。

下面的例子使用 \pause 暂停命令，这意味着演讲者需要手动确认一次才会继续展示列表的下一项，直至完全呈现。

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\begin{frame}{Creating Overlays in Beamer}{Pause command}
\begin{itemize}
    \item Shown from the first slide on.
\pause
    \item Shown from the second slide on.
\pause
    \item Shown from the third slide on.
\end{itemize}
\end{frame}

\pause 也可以使用在段落中。更常见的是下面这种做法，可以精确调控每一帧显示哪些项

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\begin{frame}
\frametitle{Sample frame title}
This is a text in second frame.
For the sake of showing an example.

\begin{itemize}
    \item<1-> Text visible on slide 1,2,3,4
    \item<2-> Text visible on slide 2,3,4
    \item<3> Text visible on slide 3
    \item<4-> Text visible on slide 4
\end{itemize}
\end{frame}

主题

整体主题

通常在导言区的第二行立刻声明使用的整体主题，例如

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\documentclass{beamer}
\usetheme{default}

...

Beamer内置了27个整体主题，可以按照导航栏进行简单分类：

  • 无导航栏：default、boxes、Bergen、Pittsburgh、Rochester
  • 带顶部导航栏：Antibes、Darmstadt、Frankfurt、JuanLesPins、Montpellier、Singapore
  • 带底部导航栏：Boadilla、Madrid
  • 带顶部和底部导航栏：AnnArbor、Berlin、CambridgeUS、Copenhagen、Dresden、Ilmenau、Luebeck、Malmoe、Szeged、Warsaw
  • 带侧边栏：Berkeley、Goettingen、Hannover、Marburg、PaloAlto

一般很少有人使用带侧边栏的主题，顶部导航栏看起来更加自然。

一个整体主题实际上主要是下面四种细分主题的组合搭配（加上一些细节调整），例如default主题实质为

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\usefonttheme{default}
\usecolortheme{default}
\useinnertheme{default}
\useoutertheme{default}

而Boadilla主题实质为

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\usefonttheme{rose}
\useinnertheme[shadow]{rounded}
\usecolortheme{dolphin}
\useoutertheme{infolines}

如果需要定制整体主题，基于default进行修改是一个非常好的选择。

细分主题

Beamer将主题拆分为了下面四个部分：

  • 字体主题，\usefonttheme{}
  • 颜色主题，\usecolortheme{}
  • 内部主题，\useinnertheme{}
  • 外部主题，\useoutertheme{}

Beamer字体主题支持全局地设置字体风格，\usefonttheme{}命令支持如下选项：

  • default：（默认）各种标题和文本字体均为无衬线的等线体，数学式中的字体为等斜线体。为标题、标题和页脚等元素使用不同的字体大小，但不使用粗体或斜体进行突出显示。
  • serif：使所有文本都使用默认衬线字体（直立罗马体）进行排版。
  • structurebold：通常的文本是无衬线字体，但是标题、脚线和各种导航条中的标题和文本变更为粗体。
  • structureitalicserif：与 structurebold 类似，但是标题、脚线和各种导航条中的标题和文本变更为斜罗马体。
  • structuresmallcapsserif：与 structurebold 类似，但是标题、脚线和各种导航条中的标题和文本变更为小型大写字体。
  • professionalfonts：（专业字体选项）这个选项抑制了Beamer对字体的自动修改，将其留给其它宏包进行处理。

值得注意的是，与article等文档不同，beamer考虑到投影后的辨识度，
默认全局采用了无衬线字体，这看起来有些奇怪，尤其是在数学公式中的符号。

颜色主题设定演示文稿的各部分各结构各元素的配色，\usecolortheme{} 命令支持如下选项：

  • 基本颜色：default、sidebartab、structure；
  • 完整颜色：albatross（信天翁）、beaver（海狸）、beetle（甲壳虫）、crane（鹤）、dove（鸽子）、fly（苍蝇）、seagull（海鸥）、wolverine（狼獾）；
  • 内部颜色：lily（百合）、orchid（兰花）、rose（玫瑰）；
  • 外部颜色：dolphin（海豚）、seahorse（海马）、whale（鲸鱼）。

外部主题设定演示文稿是否有顶栏、底栏和侧栏，以及它们的结构，\useoutertheme{} 命令支持如下选项：

  • default
  • infolines
  • miniframes
  • sidebar
  • smoothbars
  • split
  • shadow
  • tree
  • smoothtree

主要是导航条的位置和样式细节，建议采用miniframes，加上 subsection=false 选项取消在顶边导航条中显示当前小节标题

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\useoutertheme[subsection=false]{miniframes}

内部主题设定演示文稿正文内容（例如标题、列表、定理等）的样式，\useinnertheme{} 命令支持如下选项：

  • default：默认值，其定义了论文题名、作者姓名、各种列表、插图以及表格标题、各种模块、摘要、脚注以及参考文献等文本元素的样式；
  • circles：将itemize item中的小三角改为小圆盘，排序列表enumerate items添加背景小圆盘，目录中每个条目前加一个小圆盘；
  • rectangle：将itemize item中的小三角改为小方块，排序列表enumerate items添加背景小方块，目录中每个条目前加一个小方块；
  • rounded：将itemize item中的小三角改为小圆，排序列表enumerate items添加背景小圆，目录中每个条目前加一个小圆，题名和各种模块的背景框由直角变更为圆弧，其有下列参数：shadow 给各种木块添加阴影，以满足立体感。

定制主题

Beamer各部分的样式都可以自己定制和修改，并且不需要使用LaTeX较低层的命令，Beamer已经提供了丰富的定制命令接口。
通常从下面几个角度来定制自己的主题：

  1. 选择基础主题，\usetheme{}, \usefonttheme{}, \usecolortheme{}, \useoutertheme{}, \useinnertheme{}
  2. 定制模板，\setbeamertemplate{}
  3. 定制颜色，\setbeamercolor{}
  4. 定制字体，\setbeamerfont{}

例如选择下面的基础主题

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\usetheme{default}
\usecolortheme{default}

% 应用一个外部主题，选项表示不显示subsection层面的导航信息
\useoutertheme[subsection=false]{miniframes}

下面是一些涉及定制样式的常见代码。

标题页样式

代码和作用如下

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% Beamer用于定义标题页样式的模板命令。
% [default]: 表示使用默认的标题页样式作为基础。
% [colsep=-4bp]: 设置列之间的间距为 -4bp（负值表示列之间的重叠）。
% [rounded=true]: 启用标题页元素的圆角效果。
% [shadow=true]: 启用标题页元素的阴影效果。
\setbeamertemplate{title page}[default][colsep=-4bp,rounded=true,shadow=true]

% 设置标题的颜色，背景为structure颜色，文本为白色
\setbeamercolor*{title}{use=structure,fg=white,bg=structure.fg}

head/foot 样式

代码和作用如下

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% 设置head/foot的颜色，背景为structure颜色，文本为白色
\setbeamercolor{section in head/foot}{fg=white, bg=structure}

修改证明环境

proof环境的提示词为Proof，有时希望修改为中文，可以使用下面的代码

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\renewcommand{\proofname}{证明}

在proof环境中默认以空心方框表示证明结束，可以用下面的代码删除或修改证毕符号

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% 删除
\def\qedsymbol{}

% 修改为实心矩形
\setbeamertemplate{qed symbol}{$\blacksquare$}

删除导航按钮

beamer默认在每一个页面的最底层添加了一行可以跳转到不同页面的按钮，但是通常没人会使用这些，可以用下面的代码禁用它们，使页面显得更加干净

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\setbeamertemplate{navigation symbols}{}

底栏显示页码

使用下面的配置可以在底栏（底部导航栏的下面）的右下角显示页码，例如11/22

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\setbeamertemplate{footline}[frame number]{}

优化列表样式

默认的无序列表和有序列表的样式可能很丑，例如无序列表一级默认是三角形，可以使用下面的代码修改

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% 设置无序列表的样式，小圆点
\setbeamertemplate{itemize items}[circle]
% 设置有序列表的样式，默认数字
\setbeamertemplate{enumerate items}[default]

开启图表编号

默认Beamer不会给图表编号，下面的代码可以开启

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\setbeamertemplate{caption}[numbered]

修改字体大小

默认情况下 \institute{} 的字体很小，在机构名称很长时看不清，下面的代码可以调整为正常大小

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\setbeamerfont{institute}{size=\normalsize}

下面是对脚注字体大小的设置

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\setbeamerfont{footnote}{size=\tiny}

Beamer 常用宏包

Beamer 常用宏包如下，设置正文字体（英文）为palatino，其它宏包提供对数学，图表，链接，还有算法和代码环境的基础支持。

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% fonts
\usepackage[T1]{fontenc}
\usepackage{palatino}
\usepackage{mathrsfs}
\usepackage{calligra}
\usepackage{bm}

% math
\usepackage{amsmath,amsthm,amsfonts,amssymb}

\usepackage{extarrows}
\usepackage{booktabs}
\usepackage{multirow}
\usepackage{multicol}

\usepackage{hyperref}
\hypersetup{
    colorlinks=true,
    linkcolor=,
    filecolor=blue,
    urlcolor=blue,
    citecolor=cyan,
}

\usepackage{graphicx}
\graphicspath{
    {./figure/}{./figures/}{./image/}{./images/}{./graphic/}{./graphics/}{./picture/}{./pictures/}
}
\usepackage{subcaption}

\usepackage[ruled,noline]{algorithm2e}

\usepackage{listings}
\lstdefinestyle{mystyle}{
    basicstyle=\small\ttfamily,
    commentstyle=\color[RGB]{34,139,34},
    keywordstyle=\color[RGB]{0,0,255},
    numberstyle=\tiny\color{gray},
    stringstyle=\color[RGB]{128,0,128},
    identifierstyle=\color{black},
    showstringspaces=false,
    tabsize=4,
    breaklines=true,
    numbers=left,
    frame=single,
    rulecolor=\color{black},
    captionpos=b,
    xleftmargin=\parindent,
    aboveskip=\baselineskip,
    belowskip=\baselineskip,
    escapeinside={\%*}{*)},
}
\lstset{style=mystyle}

\usepackage[style=authoryear]{biblatex}
% \addbibresource{reference.bib}

补充

中文支持

对于beamer的中文支持，有两种选择：第一种是直接使用ctexbeamer，第二种是导入ctex宏包。

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\documentclass{beamer}
\usepacakge[UTF8]{ctex}

...

这些与普通的LaTeX文档没有区别，因此不作详细讨论。

手稿模式

Beamer提供了handout模式用于呈现不同的演示文稿版本。

第一个作用是在PDF中只呈现页面的最终效果，以含有动态效果的一个页面为例，默认PDF会将动态效果变化过程的每一帧呈现出来，
但是加入handout选项只会呈现最终结果的页面，这使得生成的PDF适合阅读而非放映。

第二个作用是我们可以在某些frame中标记 <handout:0>，则handout模式下不会显示。

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\documentclass[handout]{beamer}

...

\begin{frame}<handout:0>
  This frame will be ignored in handout.
\end{frame}

这个标记在非handout模式下无效，frame会正常显示。

打印讲稿

我们可能需要在A4纸中提前打印讲稿的内容，并且为了节约纸张，需要将多张幻灯片排布在单面A4纸中，可以使用 pgfpages 宏包以及下面的配置

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\usepackage{pgfpages}

\pgfpagesuselayout{2 on 1}[a4paper,border shrink=5mm]
% or
\pgfpagesuselayout{2 on 1}[a4paper,border shrink=5mm, landscape]
% or
\pgfpagesuselayout{4 on 1}[a4paper,border shrink=5mm, landscape]

这里 2 on 1 代表一面有两个幻灯片，4 on 1 代表一面有四个幻灯片，landscape 代表横向排列。

block 中嵌入表格

一个可能的需求是如何在block环境中嵌入表格，与通常的table环境包裹tabular环境不同，在block中应该直接使用tabular环境。

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\begin{frame}{Tables in Beamer Blocks}

\begin{alertblock}{Table inside an alert block}
A very important table.
\centering
\begin{tabular}{|c|c|}
\hline
    \multicolumn{2}{|c|}{Meals} \\ \hline
    Breakfast & Spam \\ \cline{2-2}
    & Eggs \\ \hline
\end{tabular}
\end{alertblock}

\end{frame}

使用算法环境

如果需要在 frame 中加入算法，例如使用 algorithm2e 宏包，必须在算法环境中加上H选项否则会编译报错。

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\begin{frame}
    \begin{algorithm}[H]
        \caption{Title}
        \SetKwInput{KwPara}{Parameters}

        \KwIn{a,b,c}
        \KwOut{d,e,f}
        \KwPara{g,h}

        <Step 1>\;
        <Step 2>\;
        <Step 3>
    \end{algorithm}
\end{frame}

使用抄录环境

在Beamer的frame中使用 \verb 命令可能需要给frame加上额外的选项，否则会编译错误。

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\begin{frame}[fragile]
    Demo: \verb!\frame{hellobeamer}!。
\end{frame}

这个选项将导致 Beamer 将该 frame 环境的全部内容先写在一个名为 filename.vrb 的临时文件里再处理。

对于 listings 宏包的使用，也需要对 frame 加上 [fragile] 选项。

演讲者备注

Beamer 的 note 功能用于添加演讲者备注，方便演讲时查看但不显示给观众，例如

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\documentclass{beamer}

\setbeameroption{show notes}

\begin{document}

\begin{frame}{Example Slide}
    This is the main slide content.

    \note{Here is a note.}
\end{frame}

\end{document}

默认情况下不会显示备注，但是可以通过如下命令开启，也可以在 Beamer 文档类选项中加入 notes 选项。

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\setbeameroption{show notes}

此时会在 frame 后面创建一个单独的 frame 展示备注，效果如下

演讲者可以用不带备注的版本展示，带备注的版本则用于参考。

编写进度标记

在编写beamer的过程中，可以先搭建好整体框架：

  • 包括几个部分
  • 每个部分有几个frame
  • 每一个frame的标题

然后完成frame的内容，可以在每一个frame的标题中添加特殊标记表示当前frame的编写进度，便于查看，例如

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\newcommand{\todo}{\textcolor{white}{\colorbox{red}{\textbf{TODO}}}}
\newcommand{\draft}{\textcolor{white}{\colorbox{orange}{\textbf{DRAFT}}}}
\newcommand{\done}{\textcolor{white}{\colorbox{green}{\textbf{DONE}}}}

\begin{frame}{XXX \todo}

\end{frame}

\begin{frame}{XXX \draft}

\end{frame}