TICEBlog - Logiciels

Le livre pour découvrir et redécouvrir Latex

yves — Sat, 04 Aug 2007 22:22:44 +0000

Présentation et note de lecture du livre «Latex» de Denis Bitouzé et Jean-Côme Charpentier.

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Tex & Latex

Latex est un système de composition de document dont j'ai déjà dit quelques mots lors de la présentation de METAPOST. Je viens de survoler un très bon livre pour le prendre en main: Latex de de Denis Bitouzé et Jean-Come Charpentier, édité par Pearson Education France, 26 €, 290 pages. Un très bon livre. Avant d'en parler une présentation plus complète de TEX et LATEX.

Au départ il y a TEX

Donald Knuth a créé TEX, système de composition de documents de haute qualité, en 1977. Un document TeX est simple à comprendre: il mêle des commandes et du texte, les commandes servant à mettre le texte en forme pour produire informatiquement un document typographique correct. TeX est dès le départ destiné à l'édition de textes techniques, et il permet de produire des documents de bonne facture après un travail de mise en forme acceptable.

TEX est tout à la fois un langage de programmation complet, mais aussi le nom du programme qui permet (en collaboration avec un ou plusieurs autres programmes) d'obtenir le document final, au départ en postscript, maintenant on utilisera souvant le pdf.

Voici un exemple de commandes TEX, le fichier s'appelle rien.tex sur mon ordinateur:


opagenumbers
\font\bigbigrm = cmr10 scaled \magstep 2
\bigbigrm Exemple de fichier \TeX{} avec un accent sur \^y juste pour faire joli.

\TeX{} sait aussi faire des math: $ 1 \over 2$, c'est m\^eme lui qui les fait le mieux.
\end

Et voici une image du résultat de traitement par TEX:

Le traitement se fait en suivant les étapes:

édition du fichier rien.tex dans un éditeur. J'ai utilisé emacs, mais n'importe quel éditeur convient.
Compilation. La commande est tex rien.tex. Le fichier résultat s'appelle rien.dvi.
Transformation en fichier PostScript (PS): dvips rien.dvi. Alternativement dvipdf au lieu de dvips pemret d'obtenir un PDF.

J'ai obtenu l'image ci-dessus en utilsant dvips -E rien.dvi, ce qui crée un fichier PostScript optimisant la taille de la page autour du texte, puis j'ai utilisé convert, qui fait partie d'ImageMagick, pour obtenir l'image (convert rien.ps rien.png).

Cette façon de produire des documents est assez lourde. Mais le résultat est impeccable. Tellement impeccable que 20 ans plus tard, les fichiers écrits alors fonctionnent toujours, et produisent le même résultat qu'à l'époque. TEX a été conçu pour ne dépendre ni du système utilisé, ni du matériel. Les programmes ont été porté sur à peu près tous les types d'ordinateur existant. Un résultat rendu possible parce que le programme est libre, et surtout parce qu'il est de très bonne qualité. Les documents produits avec les éditeurs WYSIWYG (genre Word) ne résistent pas aussi bien à la durée ni aux changements de matériel.

LATEX pour structurer les documents

TEX a un défaut majeur: le mélange des commandes de mise en forme et du texte ne permet pas de donner directement des documents structuirés. Rien n'est prévu pour la conception de documents structurés, pas de table des matières automatiques, pas de découpage en sections et sous-sections du document. TEX a aussi une qualité remarquable, c'est d'être un langage de programmation complet, permettant des extensions. LATEX a été créé par Leslie Lamport pour faciliter la création de documents structurés au-dessus de TEX. LATEX est beaucoup plus utilisé que TEX qui est à sa base, et il permet d'utiliser des paquets externes de commandes en fonction de ses besoins.

Par rapport à TEX, LATEX a besoin d'un structure précise pour définir le document. Un bon document pour débuter avec LATEX se trouve en ligne, il a pour auteur Jean-Come Charpentier, un des auteurs du livre sujet de ce billet. C'est une bonne introduction à celui-ci.

Voici le découpage de base en LATEX avec un entête suivi du corps du document:

\documentclass[10pt]{article}
%--- entête, avec les appels de packages externes, les macros... ---
\begin{document}
% corps du document.
\end{document}

Voici maintenant un exemple avec table des matières. Notez que deux extensions permettent la saisie des caractères accentués (directement au clavier), et le traitement du document avec le français comme langue. Ainsi Table des matières est en français, mais aussi les règles de césure (coupure) des mots et la typographie:

\documentclass[12pt]{article}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage[frenchb]{babel}
\begin{document}
\tableofcontents
\section*{Introduction}
En guise d'introduction une présentation de \TeX{} puis un exemple de
document structuré avec \LaTeX{}.

\section{\TeX}
\TeX{} c'est ce qu'on fait de mieux à la base. Mais au niveau documents
structurés rien ne vaut\LaTeX{}.

\section{\LaTeX}
\LaTeX{} c'est quand même vachement mieux. Enfin bon.

\subsection{les extensions}
la commande \verb|\usepackage| permet de charger des extensions
variées. On peut ainsi utiliser les caractères accentués au clavier,
utiliser le français, charger des graphiques facilement, en faire,
enrichir assez largement \LaTeX{}.

\subsection{des maths aussi}
Comme \TeX{}, \LaTeX{} permet de faire de jolies formules mathématiques:
\[ 0.999999999999\dots = \sum_{i=1}^\infty \frac{9}{10^i} \]
\end{document}

Notons qu'il existe des éditeurs spécialisés, comme Texmaker, qui facilitent la saisie en insérant automatiquement les commandes à la demande. On est toutefois très très loin des traitements de texte WYSIWYG (genre OpenOffice.org) qui montrent le résultat au fur et à mesure de la frappe. Mais à la différence de ceux-ci, le résultat est beaucoup mieux structuré, avec une cohérence typographique plus facile à obtenir.

On peut structurer un document avec un traitement de texte WYSIWYG (c.f. ceci pour OOo), mais l'impression de facilité d'utilisation donne le résultat contraire. Les gens l'utilisent sans formation (Tout le monde sait s'en servir, il n'y a pas besoin...) et donc sans utiliser les bons outils de structuration. Le résultat final demande alors beaucoup plus de travail pour obtenir un résultat convenable. Combien d'étudiants qui doivent faire un rapport avec savent qu'OpenOffice.org sait faire une table des matières et gérer une bibliographie ? Avec LATEX une (auto)formation minimale s'impose d'elle même, et le résultat précédent devient facile à obtenir.

Le livre, pour (re)découvrir LATEX

Indispensable

LATEX subit des évolutions en permanence, essentiellement via les extensions (appelées par \usepackage)'. Il est aujourd'hui beaucoup plus souple et facile d'utilisation que lorsque je l'ai utilisé la première fois vers 1992^[1]. C'est pourquoi le livre de MM. Bitouzé et Charpentier m'est indispensable.

Repartant de la base; orienté sans excès vers l'usage de l'éditeur spécialisé Texmaker, cet ouvrage décrit fonction par fonction la base et les extensions les plus utiles de LATEX, avec leur principales options. Un coup d'oeil sur la table des matières en convainc rapidement: la façon de structurer, de faire des tableaux, de mettre en forme les formules mathématiques, les molécules chimiques, la bibliographie. Le tour n'est pas complet, mais il est vaste, assez approfondi pour que même un utilisateur ancien mais irrégulier de LATEX y trouve son bnheur. et assez basique et progressif pour qu'un débutant puisse s'y immerger.

Exercices et solutions commentées en détail

Les fonctions de base de LATEX sont simples. Mais l'utilisateur se heurtera très vite à des questions qu'il trouvera au départ difficile. Des espaces disparaissent, des objets se baladent bizarrement, des espacements ne se comportent pas comme on prévoit au premier abord. Structuré sur une base cours puis exercices thématique avec solution, ce livre survole bon nombre de ces petites questions qui troublent le néophyte. La précision des explications et des contournements possibles est un plaisir. C'est d'ailleurs dans les solutions des exercices que se cachent souvent les commentaires et les petits trucs les plus intéressants.

Quelqies manques

J'ai tout de même un gros regret: le choix de limiter les graphiques à l'extension PSTricks, alors que METAPOST est quand même bien pratique. Je pense que ce choix vient du fait que PSTricks est une extension qui s'utilise en interne, alors qu'on utilise METAPOST à l'extérieur et en incluant juste l'image résultat. METAPOST permet de mettre des textes en LATEX dans les dessins, une mention aurait pu se justifier. Notons tout de même que PSTricks contient des outils impressionnants, comme ceux pour les dessins de matériel de chimie et que sa présence se justifie largement.

Un autre regret est l'absence d'un index des commandes citées, aainsi d'ailleurs que d'un autre pour les extensions citées. Il est plus rapide d'ouvrir un livre pour retrouver comment utiliser une commande, à condition qu'on puisse retrouver la bonne page rapidement. C'était bien la peine d'uiliser un bel outil comme LATEX qui sait faire les index facilement !

Une synthèse très pratique du LATEX d'aujourd'hui

Il y a aujourd'hui quantité de documents acessibles sur internet qui permettent de se passer de ce livre. C'est vrai de beaucoup de livres sur des sujets techniques. La qualité de la synthèse réalisée ici fait gagner beaucoup de temps. L'ouvrage n'est pas très cher et pour l'utilisateur de LATEX débutant ou en voie de confirmation, l'investissement est à recommander vivement.

Le livre contient une version de LATEX, mais rappelez-vous aussi qu'utiliser LATEX n'est pas plus dur qu'utiliser une distribution Linux d'aujourd'hui. Installez un Linux; LATEX est inclus dedans, ça rend les choses plus simple!

Notes

[1] pour être honnête ce n'était pas du tout la même version. Et pour l'anecdote c'est pour pouvoir utiliser LATEX facilement que j'ai installé mon premier Linux vers 1994.

Calligrammes avec Inkscape

yves — Tue, 17 Jul 2007 23:44:55 +0000

Faire des calligrammes avec inkscape en daux temps et trois mouvements

Mon billet sur Inkscape et son texte en spirale m'a valu une demande spéciale d'un prof de lettres: peut-on faire des calligrammes facilement avec ce genre d'outil? Je dois à la vérité de dire que c'est extrêmement simple, il n'y a que deux ou trois principes à comprendre pour cela. Allons-y^[1], Lorem Ipsum nous servira de contenu pour la démonstration..

Le texte suivant un chemin.

Mettre un texte en suivant un chemin est très simple: Il suffit de créer le chemin voulu, d'ajouter le texte dans un cadre à coté, de sélectionner les deux (pensez à tenir enfoncée la touche MAJ pour cela).et, dans le menu texte, de choisir l'entrée Mettre suivant un chemin. Difficile de faire plus direct. Notez juste qu'un chemin est orienté, il y a un sens de parcours suivant lequel le texte sera écrit. Il faut éventuellement inverser le chein (Menu Chemin) pour obtenir ce que l'on veut.

La texte en double spirale suivant a été réalisé en suivant les étapes suivantes:

la spirale de gauche (outil spirale).
la spirale de droite (outil spirale).
Inversion du chemin de la spirale droite. J'ai du forcer l'objet en chemin (menu Chemin) pour que cela marche.
Combinaison des deux spirales (Sélections des deux puis menu Chemin->Combiner).
Entrée du texte (outil Texte) N'importe où.
Mise du texte sur la spirale (sélection de la double spirale et du texte. Puis menu Texte->Mettre sur un Chemin).
Masquage de la spirale: sélection de la spirale (en zoomant beaucoup pour ne pas prendre le texte) et menu droit->Propriétés de l'objet->Cacher).

Le texte peut être mis en couleur, unie ou avec un dégradé.

Texte dans une forme

Le texte sur un chemin, c'est facile. Le texte pour remplir une forme c'est à peine plus difficile. Le tout est d'avoir la (les) forme(s) adéquate(s) et le texte dans la bonne police et la bonne taille. On peut remplir plusieurs formes avec un seul texte, il suffit de les sélectionner simultanément et d'avoir un texte assez long. L'outil à utiliser se trouve dans le menu Texte et s'appelle Encadrer.

N'importe quelle forme peut etre remplie par du texte. Ici une étoile, évidée par une ellipse. Une fois la forme réalisée il suffit d'entrer le texte à côté, de sélectionner les deux et d'utiliser le menu Texte->Encadrer. En suivant ce même principe ci-dessous du texte transformé en forme et rempli par un autre texte.

Le 666 ci-dessus a été réalisé avec les étapes suivantes:

Entrée du texte 666 avec une jolie police et une taille énorme (560 je crois).
Transformation du texte en chemin (menu Chemin->Objet en chemin).
Séparation du chemin. Cela fait disparaitre les intérieurs des 6, qui existent toujours mais sont noirs.
Sélection, pour chaque 6, de sa forme et de son intérieur. Puis menu Chemin->Combiner. Cela réintègre à chaque 6 son intérieur vide. Chaque 6 est désormais une seule forme séparée.
Pour chaque 6: menu droit->Remplissage et contour. Activation de contour et désactivation du remplissage. C'est facultatif, il suffira de cacher le à la fin, mais cela facilite la visibilité du travail qui va suivre.
Entrée du texte, taille très petite (8).
Sélection des 6 et du texte. menu->Texte->Encadrer.
Sélection des 6. click droit->Propriété de l'objet->Cacher. Pour que seul le texte soit visible.

Voilà une petite et rapide démonstration de la simplicité avec laquelle ont peut réaliser des calligrammes avec Inkscape.

Notes

[1] Ici c'est avec Inkscape, mais c'est possible aussi avec OpenOffice.org (il faut utiliser l'outil FontWork pour cela) ou d'autres logiciels.

InkScape: le desssin vectoriel libre & SVG à la fois

yves — Thu, 12 Jul 2007 17:07:53 +0000

Petite ptésentation d'Inkscape, le logiciel de dessin vectoriel libre.

Inkscape, c'est le logiciel de dessin vectoriel libre du moment. Ce n'est ni le seul, ni le premier, mais il est rès complet et commence à être vraiment très utilisé.

Le dessin vectoriel

Il y a déjà fort longtemps, du moins à l'échelle d'internet, j'ai écrit assez rapidement un document de prise en main du module de dessin vectoriel d'openOffice.org, Draw. Ce document m'a été dicté par une idée simple: accompagner quelqu'un qui voudrait prendre en main ce type de logiciel avec un objectif simple mais assez typique. J'avais choisis de reproduire une roue dentée, telle que , et réaliser avec OpenOffice une roue dentée, exemple que j'avais emprunté à André Pascual et qu'il avait réalisé avec le logiciel Sketch. Sketch a depuis cette époque changé de nom, il s'appelle désormais Skencil.

À l'époque existait aussi un logiciel appelé Sodipodi, prometteur logiciel utilisant en interne le format vectoriel SVG. Une divergence d'opinion sur l'évolution de ce logiciel a provoqué ce qu'on appelle communément un fork, duquel est né le logiciel Inkscape. Sodipodi existe toujours^[1], mais Inkscape semble avoir pris un rythme d'évolution qui en fait aujourd'hui un des meilleurs logiciels de dessin vectoriel libre.

Inkscape

Un site francophone autours d'Inkscape a été créé récemment. On y trouve même un article expliquant comment réaliser une roue dentée!

Pour le dessin vectoriel en logiciel libre aujourd'hui, Inkscape est certainement une des meilleures solution.

le format SVG

Inkscape utilise le format SVG.

Si vous voyez ce texte au lieu d'une jolie image en SVG, il est grand temps d'installer une navigateur un peu plus moderne. Téléchargez Firefox !

Cette image a été réalisée avec Inkscape pour GCompris par Elisa de Castro Guerra, et se trouve sous Licence Art Libre. Si votre navigateur ne l'affiche pas vous devriez songer à en changer. Firefox affiche le SVG, et en plus c'est un excellent navigateur.

Le format SVG est un format d'image vectorielle, ce qui signifie qu'une image y est décrite par ses propriétés géométriques. Ces propriétés ne dépendant pas de la taille, un changement d'échelle ne provoque pas de perte de qualité: l'image reste lisse et ne doit pas montrer d'effets d'escalier ou de pixellisation, contrairement à une imave matricielle.

Le format SVG a été définit par le W3C, le consortium qui définit les formats utilisés sur Internet. Il est donc logique qu'un navigateur comme Firefox soit capable de l'afficher. Il est historiquement le premier format ouvert pour les images vectorielles, et il serait donc logique d'en avoir le support dans tous les logiciels utilisant des images, et en particulier des images vectorielles. Malheureusement le module de dessin vectoriel d'OpenOffice.org utilise un autre format pour cela, et l'absence du SVG est un défaut majeur de ce logiciel. Un travail est en cours pour y remédier, mais ce n'est pas encore fait.

D'autres logiciels sont capables d'utiliser ou de créer des images au format SVG.

Cette image a été réalisée à l'aide de trois logiciels: CaRMetal, Inkscape et TuxPaint

CaRMetal sera bientot capable de générer ses images en SVG.
Inkscape a servi pour le petit personage vert au format SVG, comme signalé ci-dessus.
Ces deux images ont été ajouté au dossier de tampaons de TuxPaint, et utilisés comme les autres tampons.
Les outils de TuxPaint (texte, brosse flèche, étincelle...) ont servi pour compléter l'image.

Le format SVG sert ici de format d'image, on aurait pu utiliser PNG ou JPEG à la place, on aurait perdu le côté vectoriel du SVG mais cela aurait fonctionné aussi.

Interopérabilité ou format d'échange.

On pourrait parler d'interopérabilité si le format SVG pouvait être utilisé indépendamment par les logiciels. Par exemple, entre Inkscape et le module Dessin d'OpenOffice.org, le SVG pourrait servir à garantir l'interopérabilité, c'est à dire la possibilité de travailler les mêmes images avec l'un ou l'autre de ces logiciels. Cela impose plusieurs contrainte:

Que les logiciels aient tout deux le support complet ou équivalent du SVG. Pas d'interopérabilité si un des deux sait mettre les textes sur une courbe mais pas l'autre. L'example ci-dessus est réalisé avec Inkscape.
Que les logiciels puissent aussi bien lire écrire et modifier les mêmes fichiers. CaRMetal sait transformer son dessin en SVG, mais il ne sais pas relire un SVG pour retrouver l'image de départ. SVG n'est pas un format de travail pour lui.

Le SVG est un excellent format dont le support se répand petit à petit dans les logiciels. Et Inkscape est assurément un des meilleurs logiciels pour manipuler ce format.

Quelques ressources autour du dessin vectoriel.

Mon tutoriel pour le module dessin vectoriel d'OpenOffice.org peut servir à comprendre les mécanismes du dessin vectoriel. Pour la meme raison les documents d'OpenOffice.org peuvent vous être utile, même si vous n'utilisez pas ce logiciel.
Site francophone autour d'Inkscape.
LinuxGraphic.org plein de documents pour le dessin.
Les tutoriels d'Inkscape (y compris en français).

Notes

[1] en fait il semble abondonné.

MyPaint: logiciel de dessin au pinceau (tablette graphique ou souris)

yves — Wed, 11 Jul 2007 19:50:06 +0000

Petite présentation de MyPaint, logiciel libre de dessin à l'ordinateur capable d'utiliser la tablette graphique et la souris.

MyPaint est logiciel de dessin matriciel^[1] simple et puissant à la fois.

Il propose une grande quantité de brosses très variées, et la possibilité, pour une utilisation avancée, d'en définir de nouvelles. Il ne gère pas les calques son auteur privilégiant la facilité d'utilisation et la simplicité, ce qui le rend accessible à des enfants assez jeunes de même qu'à tout dessinateur exigeant.

MyPaint a une surface de dessin illimitée, qui devrait devenir limitable dans une prochaine version (c'est une des améliorations les plus demandées), et depuis la dernière version il dispose de la possibilité d'annuler les dernières modifications.

Les images sont sauvées au format PNG, et donc directement utilisable avec n'imprte quel traitement de texte.

Un très bel outil de dessin à l'ordinateur, disponible pour Linux ou Windows.

Notes

[1] par opposition au dessin vectoriel.

Utiliser Latex & MetaPost avec Texmaker (windows, Linux)

yves — Wed, 13 Jun 2007 21:40:09 +0000

Billet court et technique sur l'utilisation de Latex et de METAPOST à l'aide de Texmaker, et leur installation sous Windows.

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Pourquoi ce billet?

Suite à celui sur METAPOST et la géométrie, ce billet est là pour illustrer la façon la plus simple d'utiliser LaTex et MetaPost. Cela fonctionne aussi sous Windows. Pour le windowsien, le mieux serait bien sûr, de passer sous Linux et de profiter de l'intégration de ces outils dans toutes les distributions. Comme ce n'est pas toujours possible. Les linuxiens peuvent profiter des mêmes programmes pour leur plateforme (TeX/LaTex/MetaPost, Texmaker) mais eux bénéficient en plus d'un prévisualisation directe des PostScript, sans installer ImageMagick. Un linuxien pourra aller directement à l'exemple.

Installation sous WIndows

Pour Windows, je conseille ProTeXt. Il y en d'autres versions de TeX, et en particulier TexLive. Mais ProTeXt me semble plus simple à mettre en oeuvre. Cele ne veut pas dire que TeXLive soit de mauvaise qualité, loin de là. D'ailleurs j'utilise TeXLive pour Linux. Mais pour installer sous Windows, je pense que ProTeXt a une logique plus facile à appréhender pour un débutant.

Se procurer ProTeXt.

ProTeXt est téléchargeable sur internet., en suivant ce lien-là. Attention l'archive pèse environ 540 MO !

Il s'agit d'une archive auto-extractible, une fois le téléchargement terminé double-cliquez dessus et décompactez tout ça quelque part.

Installation

Dans la version française de Texniccenter : Outils/Personnaliser/Tools/ on ajoute un nouvel outil : Metapost Command : C:\Miktex\miktex\bin\mpost.exe Arguments : --interaction nonstopmode %tc Initial directory : %dc (pour arguments et initial directory, je me suis inspiré de la config de metapost sous texmaker et de celle de l'outil Windows Explorer sous Texniccenter.............. mais cela ne demande peut-être qu'à être amélioré)

Après dans l'onglet KeyBoard, on choisit l'outil MetaPost créé et on lui affecte le raccourci Alt+M.

Le tour joué : dans un projet, on peut avoir des fichiers metapost et Ctrl-S suivi de Alt-M pour créer les figures puis F7 suivi de F5 pour compiler le projet et le visualiser !

ET...................................... ce que l'on vient de faire pour metapost, ON LE FAIT ENSUITE POUR ASYMPTOTE !

Gaétan Marris

Un Seup se trouve à la racine (de ce que vous avez décompacté). Il vous demande de choisir votre langue et lance un fichier pdf dans votre lecteur préféré (usuellement Acrobat Reader, de la maison Adobe). Ce fichier PDF constitue à la fois la documentation d'installation et le moyen. Il y a, à plusieurs endroit, des liens «Cliquez pour installer TrucBidule», qui provoquent l'installation du composant en question. Lisez attentivement les explications, et installez au moins:

MikTex: C'est le gros morceau, l'essentiel de la distribution.
GhostScript: c'est le visualisateur postscript.

Inutile d'installer TeXnicCenter ! ~~Celui ci est très bien comme interface pour faire des projets en LaTex, mais il ne sait pas gérer METAPOST.~~ Mise à jour: un gentil lecteur me signale que si, il peut, mais il faut lui dire comment. Voir ici À la place téléchargez et installez Texmaker pour windows, moins complet pour de gros projets mais parfait pour utiliser Latex avec METAPOST.

L'installation doit marcher directement. Juste pour vérifier une petite page LaTex.

Une page LaTex avec un dessin MetaPost, sous Texmaker

Lancez Texmaker. La suite se déroule dans son interface. Commençons par ce qui est facile: le dessin METAPOST:

Créez un nouveau document.
Enregistrez-le (créez lui un dossier, ça sera plus propre) sous un nom comme triangle.mp
Copiez le code suivant:

prologues:=2;

beginfig(1);
   % tracé du triangle
   z0 = (0,0) ; z1 = (4cm,0) ; z2 = (1cm,3cm) ;
   draw z0--z1--z2--cycle ;
   for i=0 upto 2:
       draw z[i] withpen pencircle scaled 4bp ;
   endfor

   % recherche de l'orthocentre H
   (z3 - z0) rotated 90 = whatever*(z2 - z1) ;
   (z3 - z1) rotated 90 = whatever*(z0 - z2) ;
   dotlabel.top("H",z3) ;

   % recherche du centre 0 du cercle circonscrit
   (z4 - 1/2[z0,z1]) rotated 90 shifted z0 = whatever[z0,z1] ;
   (z4 - 1/2[z1,z2]) rotated 90 shifted z1 = whatever[z1,z2] ;
   dotlabel.top("O",z4) ;
endfig;
end

Je ne commente pas le code pour l'instant. Dans le menu Outils il y a la commande MPost. C'est la commande pour la compilation de fichiers METAPOST. Lancez-là. Si tout va bien un message de satisfaction repue va apparaître dans la fenêtre en bas.

Le résultat de cette compilation n'est pas visible dans texmaker. Dans le même dossier que le ficher triangle.mp un fichier triangle.1 doit se trouver. Il s'agit de l'image au format EPS. Ce fichier peut être visualisé, par exemple avec le visualisateur d'ImageMagick (ImageMagick Display). Toutefois si vous souhaitez visualiser ainsi un fichier créé par METAPOST, n'oubliez pas de mettre prologues:=2; au début.

METAPOST a fini son travail, au tour de LaTex.

Pour utiliser cette image, on va l'insérer dans un document LaTex. Toujours dans Texmaker:

Créez un nouveau document. Enregistrez-le dans le même dossier sous un nom qui pourrait ressembler à triangle.tex.
Ouvrez l\'Assistant et créez un nouveau document. Cochez la case "Paquets AMS" et vérifiez que l'encodage est en utf8.
ramenez le curseur au dessus du \begin{document}, puis dans le menu Latex ajoutez deux usepackage. Dans le premier inscrivez graphicx, et dans le second mflogo. Le premier permettra d'insérer les images de METAPOST, et le second le logo METAPOST.
Plus qu'à insérer l'image et ajouter du texte dans le corps du document. Au final votre fichier doit contenir ceci:

\documentclass[10pt,a4paper]{article}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage{ucs}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{amsfonts}
\usepackage{amssymb}
\usepackage{graphicx}
\usepackage{mflogo} 
\begin{document}
\includegraphics[scale=1]{triangle.1} 

Exemple de triangle en \MP. 
$H$ est l'orthocentre et $O$ est le centre du cercle circonscrit.
\end{document}

Dans le menu Outils choisissez successivement Latex, qui va créer un fichier DVI, Dvi->ps qui va créer le PS à partir de celui-ci, puis PS->PDF qui va créer le PDF final. Dans le dossier de départ il y a maintenant un fichier triangle.pdf, et d'autres fichiers que le menu Outils->Nettoyer peut supprimer. Voici une version image réduite de la page produite:

C'est tout pour l'instant !

Que d'efforts! Mais maintenant, l'environnement de travail est en place, nous allons pouvoir facilement faire des dessins et produire des exercices du même genre que ceux de la base de Syracuse, et réutiliser ceux-ci. Il faudra, bien sûr, aller un peu plus loin. Quelques documents pour vous y aider.

Addendum: configurer TexnicCenter Pour Metapost (et aussi Asymptote tant qu'on y est)

TeXNicCenter est un autre EDI pour créer des documents à base de Latex. Par rapport à TexMaker il présente l'avantage d'être directement intégré dans ProTeXt, vous pourrez donc l'installer, et télécharger l'interface francisée pour lui, depuis le fichier PDF d'installation de ProTeXt. Par rapport à TexMaker il présente l'inconvénient d'être spécifique à Windows, et je le trouve ^[1] un peu plus compliqué à prendre en main pour un débutant.

TeXNicCenter, donc, ne gère pas directement METAPOST directement.. Mais il peut facilement être configuré pour cela. Merci à Gaétan M. qui m'a envoyé la solution suivante:

installation

Dans la version française de Texniccenter , il faut aller dans le menu: Outils->Personnaliser->Tools
on ajoute un nouvel outil : Metapost, avec les éléments suivants:

Command : C:\Miktex\miktex\bin\mpost.exe
Arguments : --interaction nonstopmode %tc
Initial directory : %dc

Gaétan précise s'être inspiré de la configuration de Texmaker:

(pour arguments et initial directory, 
je me suis inspiré de la config de metapost
sous texmaker et de celle de l'outil Windows 
Explorer sous   Texniccenter..............
mais cela ne demande peut-être 
qu'à être amélioré)

Après dans l'onglet KeyBoard, on choisit l'outil MetaPost créé et on lui affecte le raccourci Alt+M.

Utilisation

Le tour joué : dans un projet, on peut avoir des fichiers metapost et Ctrl-S suivi de Alt-M pour créer les figures puis F7 suivi de F5 pour compiler le projet et le visualiser !

La même manipulation pour Asymptote.

Asymptote est un langage dont le principe de base est d'étendre le principe de METAPOST, avec notamment la gestion de la 3D et des transparences. Il est donc nettement plus étendu, mais il a un deux ou trois gros handicaps:

il n'est pas compatible avec METAPOST, et donc les exemples et les bases disponibles pour METAPOST ne peuvent pas être réutilisées dans Asymptote.
Sa syntaxe, dérivée du langage C++, rend ses fichiers assez difficile à lire pour le non informaticien. Une fois passé l'effort d'apprentissage (qui est nécessaire avec METAPOST aussi) vous y trouverez une certaine logiue.
Asymptote n'est pas inclus dans la distribution Tex/Latex. Il faut donc l'installer à part.

Vous pouvez voir par là pour des exemples d'utilisation d'Asymptote.

Si vos besoin ne vous poussent pas vers la réutilisation de documents METAPOST existants, Asymptote pourrait vous satisfaire. dans ce cas vous pouvez effectuer la même manipulation pour utiliser Asymptote dans TeXNicCenter.

Notes

[1] mais c'est le genre d'avis subjectif assez discutable qui montre surtout que j'utilise surtout TexMaker.

Kitsune 2.0: des chiffres, du calcul mental au primaire et en collège

yves — Tue, 12 Jun 2007 20:58:26 +0000

Présentation de la nouvelle version de Kitsune, logiciel que j'ai déjà présenté ici.

Une bonne idée pour le calcul mental, tant en primaire qu'au collège.

Kitsune en quelques mots

.Kitsune a déjà été présenté là-bas; Voici ce que j'en écrivais:

Le principe est celui de la partie chiffres, appelée «Le compte est bon», du jeu télé Des chiffres et des lettres. Il y a un objectif à atteindre, un nombre de 3 chiffres compris entre 100 et 999. Il y a six nombres (de 1 à 9, 25, 50, 75 ou 100) écrits sur des plaques, normalement tirées aléatoirement. Il faut, à l'aide des quatres opérations de base, obtenir le résultat avec les 6 nombres (ou moins).

Kitsune permet de générer des tirages aléatoires, de les résoudre et d'obtenir la liste des solutions, ou des meilleures approximations s'il n'y a pas de solution. Cela en fait déjà un générateur d'exercices avec solution intéressant.

Les nouveautés

Une première amélioration avait déjà apporté la possibilité de diminuer le nombre de plaques, et le but du tiirage sur des nombres inférieurs à 100. Ceci dans le but de permettre à des enseignants, y compris de primaire, de s'en servir pour préparer des exercices de calcul (mental ou pas), avec un niveau de difficulté qu'on peut faire descendre assez bas.

La nouvelle version apporte en plus la possibilité de jouer, en temps limité, à l'aide de l'ordinateur. Le temps, le nombre de plaque, la difficulté du tirage étant réglables, on a là un magnifique outil pour que des enfants puissent s'entrainer en autonomie sur du calcul mental assez élaboré.

Kitsune permet de préparer des tirages pour distribution, en permettant de copier/coller facilement et le tirage et la solution, pour les glisser dans un traitement de texte. Comme je le fais ici:

Tirage : 3.4.5.6.8.10.
Compte : 97

Solutions utilisant 4 plaques:
97.  (6+4)x10-3

Solutions utilisant 5 plaques:
97.  (10+6+4)x5-3
97.  10x5x(8-6)-3
97.  10x8x5/4-3
97.  (10x4-6)x3-5
97.  (6x4+10)x3-5
97.  (10+4+3)x6-5
97.  (10x4-5)x3-8
97.  (6x4-3)x5-8
...

De quoi pour un enseignant préparer plein de tirage, d'en conserver les solutions dans un coi et de les distribuer à ses élèves.

Conclusion

On peut maintenant penser laisser les enfants seuls devant Kitsune, pour les stimuler après d'autres activités, ou en défit. Kitsune était déjà un outil à connaitre pour le calcul, il va devenir indispensable en classe.

Faire des dessins géométriques propres: Metapost

yves — Thu, 07 Jun 2007 11:45:31 +0000

Spécial math, une présentation de METAPOST pour réaliser soit même à l'ordinateur de jolis dessins géométriques.

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Les dessins en géométrie: à l'ordinateur ou à la main?

Gotlieb prétendait, il y a déjà longtemps, qu'un prof de Math n'était pas respecté s'il ne savait pas faire des cercles parfaits à main levée au tableau - les afficionados du tableau blanc interactif apprécieront. Les dessins géométriques peuvent se faire à la main, soit à main levée (sans instruments^[1]), soit à l'aide des règle, compas et équerre qui forment l'essentiel de l'outillage pour le cours de mathématiques^[2]). Il n'y a pas de honte à faire ses fiches de géométrie à la main et il y a quelques avantages à cela, comme de se mettre dans la même situation que ses élèves ou gagner du temps.

Contrairement à une idée fausse largement répandue, l'usage de l'ordinateur fait souvent perdre du temps, et il est plus rapide de tracer sur une feuille blanche quelques traits et un texte en écriture baton, que de faire le même dessin dans un ordinateur, d'exporter le dessin sous forme d'image, l'ouvrir dans le traitement de texte, insérer l'image et ajouter le texte avant d'imprimer.

L'avantage de l'ordinateur se trouve dans la possibilité d'archiver, de rechercher, de réutiliser, de modifier un travail antérieur. Mais il n'y pas de gain à en attendre au niveau du temps de préparation: retrouver un exercice, le rééditer, le modifier (l'adapter) et le réimprimer sont aussi long à l'ordinateur qu'une réécriture à la main.

Un autre avantage de l'ordinateur c'est la possibilité de partager ses documents avec d'autres. Bien sûr, c'est internet qui permet cela, et cela donne l'illusion d'un gain de temps considérable. Une erreur assez commune est de croire qu'un document trouvé sur le net sera utilisable tel quel. C'est assez rare, et il faudra prévoir de passer du temps soit en amont - pour que la classe puisse tirer profit d'un exercice il faut avoir travaillé les bons prérequis avant - soit au moment de récupérer l'exercice, en l'adaptant (réécriture de la consigne ou modification plus importante). Le gain de temps à attendre de cette pratique n'est pas évident, surtout si on inclus le temps de recherche et de sélection des exercices.

Ce petit préambule avait pour ambition de décomplexer l'enseignant vis à vis de la mode de l'ordinateur: il n'y a pas d'obligation d'utiliser l'ordinateur pour préparer ses cours^[3], et le jeu n'en vaut peut-être pas la chandelle. Cela mérite au moins réflexion. Voyons maintenant quelques outils si on décide que le jeu en vaut la chandelle.

Le prof de mathématiques a en général au moins entendu parler de LaTex. LaTex est le meilleur outil pour éditer à l'ordinateur des textes scientifiques, et en particulier les mathématiques. METAPOST est quand à lui un formidable outil pour les dessins géométrtiques.

LaTex

Le principe de l'utilisation LaTex est simple:

Un ficher de commande, au format texte, décrit le contenu du document.
Ce fichier est envoyé à un programme qui à va créer un nouveau fichier dans un format adapté à l'affichage ou à l'impression.
Ce nouveau fichier peut fair l'objets de traitement lui même.

Un exemple de code se trouve dans l'article de Wikipedia consacré à LaTex.

Il faut disposer d'une version de (La)TeX sur son ordinateur. Pour Windows il existe TexLive ou ProTeXt. Les linuxiens n'ont pas besoin de lien pour l'installer. Et il existe des programmes appelés EDI, qui permettent de faciliter la saisie du code LaTex et le lancement des commandes permettant de générer les fichiers. Texmaker en fait partie.

La prise en main, pour un débutant est assez difficile. Voici un document à lire pour débuter sur Syracuse, site qui propose (entre autres) une base d'exercices (formats tex metapost pdf) ainsi qu'une liste de diffusion consacrée à ces questions.

On est loin du concept de WYSIWYG que vous retrouvez dans Word ou OpenOffice.org, dans lesquels le logiciel affiche (ou devrait afficher) ce qui va effectivement être obtenu. Mais les documents sont typographiquement impeccables.

METAPOST

METAPOST fait partie de l'ensemble constitué par une distribution (La)TeX. Il est aussi utilisable à part. C'est un outil de dessin absolument remarquable, qui est capable de résoudre des équations linéaires. Il est donc possible de lui décrire des figures en édictant des contraintes au lieu de lieu décrire exactement la sortie finale. Il fonctionne comme LaTex, un fichier de commande passe à travers et génère une figure au format EPS, réutilisable dans d'autres outils (LaTex, OpenOffice.org).

Par exemple ce code:

   % tracé du triangle

   z0 = (0,0) ; z1 = (4cm,0) ; z2 = (1cm,3cm) ;
   draw z0--z1--z2--cycle ;
   for i=0 upto 2:
       draw z[i] withpen pencircle scaled 4bp ;
   endfor

   % recherche de l'orthocentre H
   (z3 - z0) rotated 90 = whatever*(z2 - z1) ;
   (z3 - z1) rotated 90 = whatever*(z0 - z2) ;
   dotlabel.top("H",z3) ;

   % recherche du centre 0 du cercle circonscrit
   (z4 - 1/2[z0,z1]) rotated 90 shifted z0 = whatever[z0,z1] ;
   (z4 - 1/2[z1,z2]) rotated 90 shifted z1 = whatever[z1,z2] ;
   dotlabel.top("O",z4) ;

produit la figure suivante, dans laquelle les positions de O et H sont calculées par METAPOST:

METAPOST en langage de macros

La puissance de METAPOST tient aussi à la possibilité d'ajouter des macros pour faciliter l'usage. On trouve ainsi - toujours sur l'excellent Syracuse - des macros pour la géométrie plane ou spatiale. Notez que les macros permettent d'écrire le projeté d'un point sur une droite, ou l'orthocentre - qui seront calculés par METAPOST - comme une simple fonction et non pas en écrivant l'équation comme ci dessus.

Une documentation de l'utilisation de METAPOST avec ces macros se trouve aussi ici.

en géométrie plane

La même figure sera obtenue par le code suivant:

input geometriesyr16;
beginfig(1);

% definition des points
pair A,B,C,H,O;

% positionnement
A = (0,0);
B = (4cm,0);
C = (1cm, 3 cm);

% tracé
trace triangle(A,B,C);

% calcul des poits via les macros
O = CentreCercleC(A,B,C);
H = Orthocentre(A,B,C);

% marquage des points par un rond
marque_p:="plein";

% marque sans mettre les noms
pointe(A);
pointe(B);
pointe(C);

% marque en nommant
nomme.top(H);
nomme.top(O);

endfig;
end

C'est quand même bien plus facile à écrire et à comprendre, merci à Christophe Poulain qui a écrit ces macros, et à toute l'équipe de Syracuse.

des exemples en géométrie dans l'espace

Cet exemple, orienté géométrie dans l'espace, provient du wiki de Syracuse:

Cet exemple est une contribution d'un utilisateur:

et du dessin à main levée fait à l'ordinateur !

Ce que je préfère comme macro, c'est celle qui permet le dessin à main levée; notez que, pour cette figure, j'ai fait calculer à METAPOST les positions de A et B comme intersection du cercle de centre O avec le cercle (non tracé) de diamètre [OM]:

En voici le code:

input geometriesyr16;

figuremainlevee(0,0,11u,11u);
% definitions
pair A,B,O,M,I;
path cc, cd[];

% positionnement des points fixes
O=u*(3,3);
M=u*(5,9);

% calcul du milieu
I=(O+M)/2;

% definition du cercle visible
cc=cercles(O,3cm);
trace cc withcolor black;

% les deux points de tangence sont aux intersections
% avec les deux demi-cercles de diametres [OM]
A = cc intersectionpoint arccercle(O,M,I);
B = cc intersectionpoint arccercle(M,O,I);

% traces des elemnts restant
marque_p:="plein";
trace segment(O,A);
trace segment(O,B);
trace droite (A,M);
trace droite (B,M);

% marque les angles droits
trace codeperp(O,A,M,5);
trace codeperp(O,B,M,5);

% marque et nomme les points
nomme.bot(O);
nomme.rt(A);
nomme.lft(B);
nomme.lrt(M);
finmainlevee;

Essayez maintenant d'utiliser un logiciel de géométrie dynamique pour obtenir un tel résultat. Vous comprendrez tout l'intérêt qu'il y a à utiliser la puissance de METAPOST pour les figures de géométrie.

Conclusion

LaTex est un outil magnifique, dont la syntaxe pour les mathématiques est tellement connue qu'elle est reprise un peu partout (jusque dans Wikipedia). Moins connu est METAPOST dont la puissance pour le réalisation des dessins géométriques est pourtant remarquable.

Notes

[1] j'avoue être assez peu doué pour ça.

[2] j'ai déjà dit tout le mal que je pensais de la calculatrice.

[3] je ne parle pas ici de l'utiliser comme outil en cours.

Géométrix: la géométrie dynamique avec génération d'exercices de construction et de démonstration.

yves — Wed, 06 Jun 2007 00:59:21 +0000

Une fois n'est pas coutume, je vais présenter un logiciel qui ne tourne (pour l'instant) que sous windows et qui n'est pas libre. Il est gratuit, son interface est un peu austère, mais c'est pour mieux cacher dessous le meilleur logiciel de géométrie jamais écrit. Capable de vérifier des constructions, de guider les élèves, il va jusqu'à l'apprentissage de la démonstration. Une merveille de technologie.

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Un premier contact déroutant

Geometrix est un logiciel de géométrie dynamique tout à fait à part. Son but n'est pas la géométrie dynamique, mais la construction et la démonstration en géométrie. C'est un logiciel gratuit absolument remarquable.

Son interface fait assez ancien, et je ne peux la manipuler sans penser à cette remarque lue je ne sais ou qui disait qu'on peut dater un logiciel rien qu'à son interface. Geometrix date des années 1990, et cela se voit: les icones sont petites, l'ensemble manque de couleur. Mais c'est dans le fonctionnement que l'habitué de GeoNext, CaRMetal, (ou même de l'ancien Cabri) est le plus surpris: seul le positionnement des points se fait à la souris en cliquant sur l'interface. Les autres objets sont définis via une zone de description à partir des objets déjà construits.

Tous les objets vont ainsi etre nommés et décrit par leur propriété, à l'aide d'une phrase qui n'a rien à envier à la trace écrite que peut laisser une construction géométrique dans un cahier. C'est une description des objets que verront les utilisateurs, mais il pourront cliquer sur les objets pour remplir la phrase, afin de faciliter la manipulation.

Le choix pédagogique est clair: Geometrix essaie, tout en apportant le confort et la souplesse de la géométrie dynamique, de ne pas s'éloigner trop de la géométrie classique sur papier. C'est un choix de conception qui est très loin des idées de base de la géométrie dynamique: manipulation directe et à la souris. Au contraire de l'approche dessin géométrique, Geometrix a une approche construction axiomatique. Il faut donc laisser quelques habitudes au vestiaire pour pouvoir apprécier Geometrix. Le jeu en vaut la chandelle.

La génération d'exercice de construction

Comme le couple C.a.R./CaRMetal, Geometrix est capable de produire de exercices de construction et de vérifier que la figure est conforme à l'énoncé. L'avantage de C.a.R./CaRMetal est une certaine simplicité pour préparer et utiliser ces exercices, mais Geometrix s'impose dès qu'on veut prévoir de montrer une autre solution, ou simplement prévoir de guider l'élève après avoir détecté des erreurs.

Lorsqu'une figure esr construite correctement, elle peut être manipulée. Mais alors un déplacement n'est autorisé que dans les limites du respect de la figure. Dans le mode exercice de construction Geometrix vérifie que le figure reste conforme, ce qui permet de une exploration avec mise en évidence des contraintes et de leurs limites.

Une video de démonstration de la création d'exercices de construction - à refaire Geometrix en main pour se familairiser avec - est disponible.

Exercice de construction simple

Dans le principe les étapes sont les mêmes qu'avec CaRMetal:

construire la figure avec le solution. Les étapes intermédiaires non demandées à l'élève doivent être masquées.
Enregistrer l'exercie. Dans le menu vous devrez:
1. Indiquer le texte de l'énoncé
2. indiquer l'amorce, c'est à dire la figure initiale qui sera à compléter.
3. donner un nom et sauver l'exercice.

Il y a une différence importante entre Geometrix et CaRMetal dans le fonctionnement. CaRMetal attend le bon objet au bon endroit, et valide la figure lorsqu'il l'obtient. Geometrix attend un objet avec le nom prescrit au bon endroit, et il va générer un message d'erreur si un objet avec le nom indiqué n'est pas créé au bon endroit. C'est une contrainte importante d'exiger que chaque objet soit nommé, et que les objets à construire portent des noms prédéfinis. Mais cela permet de détecter les erreurs et de les traiter spécifiquement. Et Cela d'apporter une aide beaucoup plus précise aux élèves.

Geometrix va plus lon.

On peut en plus proposer à l'élève de voir une autre solution s'il n'a pas pris la même.
Geometrix est capable de vérifier des contraintes et d'afficher un message différent pour chacune d'entre elle: (D1) ne passe pas par A, ou bien (D1) n'est pas perpendiculaire à (BC) dans l'exemple d'une droite (D1) qui doit être la hauteur issue de A d'un triangle ABC.
Lorsque la figure est dessiné au pifomètre, Geometrix le détecte et affiche un message adéquat: la figure est conforme mais la construction n'est pas correcte..

La construction est un enjeu important pour l'enseignant de fin de primaire ou du collège. les constructions permettent aux élèves de manipuler les objets par leur propriétés, et de rentrer petit à petit dans ce qui les conduira à la démarche axiomatique. Pour la puissance de son générateur d'exercices de construction Geometrix mérite qu'on s'intéresse à lui, dès l'école et bien entendu au collège.

Des videos, mais aussi des documents prêts à visualiser sont disponibles pour aider à prendre en main Geometrix. Des exercices tout prêts, à utiliser tels quels ou à modifier, sont aussi mis à disposition.

Et des exercices de démonstration

Geometrix permet ensuite d'accompagner l'élève dans la manipulation des démonstrations géométriques, ce qui nous amène ici au niveau collège/lycée. Comme pour les exercices de démonstration, des videos, des documents d'explications et des exercices tout prets sont disponibles.

Le principe est le suivant:

on crée une figure servant de base à la démonstration. Il faut essayer de rester leplus simple possible, la multiplication des objets intermédiaires faisant exploser le temps de calcul des démonstrations et le nombre d'hypothèses.
Le module de raisonnement permet ensuite de restreindre, parmis les groupes de théorèmes utilisables, à ceux que l'on souhaite utiliser. Même chose il s'agit de limiter le risque d'explosion combinatoire.
Puis le logiciel cherche les hypothèses, en explorant la figure. Il décide d'en cacher un grand nombre pour ne raisonner que sur les plus pertinentes. On peut modifier cette sélection à la main pour affiner.
Enfin le logiciel cherche toutes conclusions possibles à partir des hypothèses (sorties de la figure) et des théorèmes sélectionnés.
Plus qu'à choisir celle qui sera le but à démontrer et à générer l'exercice.

En très gros, on choisit une figure de base, une liste de théorème applicables, le logiciel calcule tous les buts possible et on en garde un. Facile. La preuve par la video.

Conclusion

Un logiciel qui peut rebuter au premier abord, parce qu'un utilsateur non averti aura tendance à y voir juste un outil de géométrie dynamique et à simplement comparer avec des outils d'une logique tout à fait différente. Quelques petits instants de prise en main, quelques essais de génération d'exercices de construction feront comprendre à tout enseignant que ce n'est pas dans la manipulation d'objets géométriques que se trouve la substantifique moëlle de Geometrix. Geometrix excelle dans la construction par étapes, et dans la démonstration.

Je n'aurais, en bon afficionado des logiciels libres, qu'un seul regret: qu'il ne soit pas libre. Peut être un jour prochain ?

Géométrie dynamique avec génération d'exercices: CaRMetal (C.a.R.)

yves — Tue, 29 May 2007 13:31:22 +0000

Ce billet est une présentation de CaRMetal, et en particulier de son aspect génération d'exercices. Cela parle donc de géométrie dynamique, et ce logiciel peut s'utiliser dès l'école.

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CaRMetal, logiciel libre de géométrie dynamique.

Sa présentation dit simplement:

Le logiciel CaRMetal est dérivé^[1] de C.a.R: il reprend toutes ses fonctionnalités - ou presque - tout en proposant une approche différente du point de vue de l'interface graphique. Il ne s'agit pas d'un simple réhabillage cosmétique de l'application - ce qui en soit n'a que peu d'interêt - mais d'un changement quelquefois important dans la manière d'accéder aux fonctionnalités.

Un logiciel libre sous Java.

CaRMetal nécessite que Java soit installé sur votre ordinateur pour fonctionner. C'est un logiciel libre sous licence GPL, disponible gratuitement.

Un logiciel libre de géométrie dynamique

CaRMetal (tout comme C.a.R. dont il est issu) est un logiciel de géométrie dynamique. En tant que tel il permet des constructions classiques de type construction à la règle et au compas, avec un aspect dynamique qui autorise la manipulation de la figure tout en conservant les contraintes de constructions (comme le parallèlisme par exemple). Une présentation extrêmement complète par l'auteur de CaRMetal des principes de la géométrie dynamique, de son histoire et de l'interface de CaRMetal dans ce contexte est à lire par là.

Comme simple logiciel de géométrie dynamique, il n'est pas différent (les fonctionnalités sont les mêmes) de la plupart de ses concurrents: GeoNext^[2], GeoGebra^[3], Tracenpoche^[4], ou l'ancêtre commun Cabri Géomètre^[5].

Réutiliser les figures: les exports

CaRMetal permet de réutiliser les figures, par exemple dans un bon traitement de texte. Il y a pour ça deux transformations possibles: l'export en PNG (format image) ou l'export en EPS (encapsulated PostScript, format vectoriel). Le PNG sera utilisable dans à peu près tous les logiciels, et l'EPS passe très bien dans LaTex ou OpenOffice.org.

CaRMetal permet la construction de de macro

Première cerise par rapport à nombre de ses concurrents, CaRMetal permet la construction de macro. Construire une macro, c'est enregistrer des constructions pour les appliquer ultérieurement aux mêmes objets initiaux. C'est déjà entrer dans la notion d'algorithmique, dans les données, les étapes de la construction, et les objets en sortie. Cela peut permettre aussi de «valider» les constructions sur de multiples figures, et de travailler ainsi l'indépendance entre la représentation et la construction.

Je ne détaillerai pas plus les macros pour l'instant, mais je vous recommande d'aller visionner les videos pour voir comment cela marche.

Notons toutefois que ses «concurrents» libres ne le permettent en général pas (sauf DrGeo qui ne tourne que sous Linux)

CaRMetal pour la génération d'exercices

Mais CaRMetal va un peu plus loin^[6], en permettant la création d'exercices de construction. Le logiciel détecte lorsque l'objectif de construction est atteint et affiche un sobre mais efficace 'Bravo!'

Si vous disposez d'un plugin Java, vous devriez pouvoir vous amuser avec cet exemple-ci:

Yves Combe

Construire le milieu d'un segment

La construction est expliquée dans cet ouvrage.

Titre original: Diviser une ligne en deux parties égales.

Il ya une video epliquant comment réaliser ce genre d'exercice.

Le génération d'exercice fonctionne d'une manière similaire au macros: on va indiquer les objets initiaux (en fait le dernier objet qui sera dessiné au départ), les objets finaux, après avoir réalisé la construction en entier. La construction intermédiaire n'apparaitra pas, par contre les objets à construire apparaitront (c'est une forme d'aide, mais on peut les masquer si on ne veut pas qu'ils soient visibles). L'exercice sera effectué lorsque les objets finaux seront construit exactement au même endroit, quelle que soit la méthode.

Les exercices sont exportés en HTML, et sont utilisables dans n'importe quel navigateur avec le plugin Java d'installé. Il n'y a donc pas besoin d'installer CaRMetal sur tous les postes pour s'en servir.

Exemples d'exercices

Vous pouvez essayer les trois premières constructions du Traité élémentaire de tous les traits servant aux Arts et Métiers et à la construction des Bâtiments de ZACHARIE [1833]:

Ces trois constructions doivent être largement accessible à l'entrée du collège. Notez qu'il est possible, comme je l'ai fait dans cette page, d'inclure les exercices directement. Il est aussi possible de modifier les pages générées.

La génération d'exercices et ses limites

La génération d'exercice est un aspect des plus intéressants. Elle a quelques limites qu'il vaut mieux bien connaître. Les voici (liste non limitative):

Les exercices ne sont pas basés sur de l'axiomatique, ni même sur l'utilisation des mêmes objets intermédiaires. Ils sont basés sur la réalisation du même objet au même endroit. Par exemple, cet exercice est réalisé en utilisant l'outil perpendiculaire, alors que sa réalisation ne peut utiliser que les contructions au compas. À l'usage c'est satisfaisant, mais l'approche n'étant pas axiomatique toute construction, y compris au pifomètre^[7] pourrait être validée comme satisfaisante si elle tombe juste. ce n'est pas très génant à l'usage, mais cela induit la limitation suivante:
Les points initiaux sont fixes. On perd donc, pour cette partie de la figure, le côté dynamique. C'est un peu dommage, mais cela n'enlève rien à l'intérêt d'avoir une construction dont le résultat correct est détecté automatiquement.
La réalisation (ou non) d'exercice n'est pas enregistrée.
Il n'y a pas de possibilité d'afficher une aide en fonction des essais^[8].

Conclusion

Ces limitations étant connues, la génaration d'exercices est un outil simple à utiliser, efficace pour générer des exercices de construction que les élèves peuvent ensuite faire à leur rythme. La construction profitera à la fois de l'aspect dynamique, et de l'aspect exercice à validation instantanée. CaRMetal permet aussi d'animer des points, d'utiliser les traces , d'exporter les constructions sur le web. d'accéder à l'historique de la construction.

CaRMetal est très bien pensé, l'interface est agréable et rapide à prendre en main. Il lui manque un site ou les enseignants utilisateurs pourrait créer une banque d'exercices par niveau et s'entraider un peu. Je ne doute pas que cela viendra, c'est une caractéristique des logiciels libres que de favoriser la collaboration entre les utilisateurs d'un logiciels.

Notes

[1] au sens ou les logiciels libres l'entendent: réécriture d'une partie du code pour en faire un version différente. C'est dans ce genre d'exemple que la notion de logiciel libre montre son efficacité.

[2] logiciel libre sous GNU GPL, gratuit, nécessite Java.

[3] logiciel libre sous GNU GPL, gratuit, nécessite Java.

[4] logiciel libre sous GNU GPL, gratuit, nécessite Flash.

[5] logiciel propriétaire, payant.

[6] C'est une fonctionnalité de C.a.R. en fait

[7] la précision nécessaire est le pixel écran. Autant dire que c'est impossible à réaliser de manière reproductible.

[8] Le seul logiciel que je connaisse qui en soit capable est, lui, basé sur de l'axiomatique. C'est un logiciel gratuit (non libre) du nom de Geometrix, qui ne fonctionne pour l'instant que sous Windows, et qui fera l'objet d'une présentation ultérieure (si vous êtes pressés les bonnes pages à lire sont là).

Quelques mises à jour de logiciels: Kitsune, GCompris, Tuxmath, Tuxpaint, Firefox

yves — Thu, 26 Oct 2006 23:53:50 +0000

Les auteurs de Kitsune viennent de m'écrire pour me signaler la sortie de la nouvelle version (1.2), qui inclut quelques idées que j'avais suggérées^[1] : Le nombre de plaques est réglable, ainsi que la plage de la réponse à atteindre. Cela permet de proposer des tirages plus faciles pour des enfants plus jeunes que la version classique. Un outil qui devrait intéresser les professeurs d'écoles qui cherchent des idées pour faire pratiquer le calcul mental.
GCompris est en train de sortir en version 8.2. La grosse nouveauté est l'intégration dans la version Windows de toutes les acticvités. Cette version passe ainsi de 70 tableaux à plus de 100. Parmis ces nouveautés pour windowsiens on compte le simulateur de circuits électriques, le cycle de l'eau, le connecte 4, le jeu de barre (jeu de Nim), un outil pour des dessins animés simples, hexagone (recherche de type chaud/froid), le sudoku, mélodie (rejouer une musique entendue), suivre la ligne (manipulation de la souris), devine le nombre (trop grand/trop petit), Mosaïque (refaire un motif), les numérivores. Sans oublier les 70 autres activités qui étaient déjà là. Je rappelle juste que la version Windows complète est payante. Vous pouvez toujours bénéficier de la version gratuite en passant à Linux.
Un gros travail d'amélioration de Tuxmath a été lancé par David Bruce. Le paramétrage est désormais total, on peut choisir pour chaque opération la forme de la question posée ( a + b = ?, a + ? = b, ? + a = b) et les bornes des opérandes, la vitesse, l'accélération, etc... On peut ainsi régler par exemple une partie avec des additions à trou et des soustractions directe: a+?=b, ?+a=b, a-b=? pour entrainer la soustraction. Vous pouvez tester une version de travail par là.
Une nouvelle version de Tuxpaint (0.9.16) est disponible. Avec une nouvelle brosse à images alternée, une autre brosse qui change de direction avec la souris, le support de jeux de caractères exotiques, et surtout un outil pour faire des projections de diapositives de plusieurs dessins !
Firefox est sorti en version 2.0. C'est un bon outil pour l'école, surtout avec ce genre d'extension.

Promis je mettrai à jours mes quelques documents (GCompris, Tuxpaint, Tuxmath) avec ces nouveautés dès que possibles.

Notes

[1] c'est pour ça que j'aime le logiciel libre. On suggère et si l'idée est bonne et ne demande pas trop d'effort c'est fait rapidement.

Des chiffres et des chiffres: Kitsune

yves — Tue, 12 Sep 2006 12:01:53 +0000

Présentation de Kitsune, un très bon logiciel pour préparer des calculs comme à la télé

Je présente ici Kitsune parce que j'ai trouvé le concept amusant, mais aussi parce que je pense qu'il peut être utile aux enseignants (disons primaire cycle 3 et math en collège) qui voudraient préparer des calculs sous forme d'exercices comme à la télé, pour ajouter un petit côté ludique. On peut aussi imaginer des défis en classe et d'autres variantes.

Image mise à jour avec la version 2.0

Le principe est celui de la partie chiffres, appelée Le compte est bon, du jeu télé Des chiffres et des lettres. Il y a un objectif à atteindre, un nombre de 3 chiffres compris entre 100 et 999. Il y a six nombres (de 1 à 9, 25, 50, 75 ou 100) écrits sur des plaques, normalement tirées aléatoirement. Il faut, à l'aide des quatres opérations de base, obtenir le résultat avec les 6 nombres (ou moins).

Kitsune permet de générer des tirages aléatoires, de les résoudre et d'obtenir la liste des solutions, ou des meilleures approximations s'il n'y a pas de solution. Cela en fait déjà un générateur d'exercices avec solution intéressant.

Mais kitsune permet de résoudre des tirages entrés à la main, et permet donc d'en préparer des plus ou moins faciles en fonction du public auquel on s'adresse. On peut donc l'utiliser pour du préparer des calculs assez faciles, en restreignant les nombres utilisés. Toutefois le résultat ne peut pas descendre en dessous de 100, et le nombre de plaques (6) n'est pas modfiable. Voici un exemple de calcul facile (solution en 3 plaques) fixé à la main.

Notez qu'il n'y a pas d'impression de prévue pour les résultats, mais qu'on peut en faire des copier-coller dans un traitement de texte. Par contre il manque la même facilité pour le tirage lui-même, qui mériterait d'être rappelé avec les résultats.

Rappelons que ce genre de problème de calcul permet de manipuler les compétences suivantes: connaissance des tables, ordre de grandeurs, ordre des opérations, décompositions des nombres. La factorisation aussi, si on veut pousser jusqu'au collège. Ce programme très amusant peut donc avoir une réelle utilité pédagogique pour les enseignants. Il faut juste veiller à ne pas l'indiquer aux enfants ni aux parents si vous leur laissez les calculs à finir à la maison.

CustomizeGoogle pour Firefox

yves — Wed, 30 Aug 2006 07:55:14 +0000

présentation rapide d'une extension pour Firefox qui permet de contrôler et d'améliorer le fonctionnement de Google.

CustomizeGoogle

Découvert grâce à BlogOKat, CustomizeGoogle est une extension destinée à améliorer et contrôler les services de Google (le moteur de recherche standard, sur les images, dans les groupes, dans l'actualité, le service de courrier, les cartes.).

Cette extension permet -entre autres- de numéroter les réponses de google, de supprimer les liens publicitaires, d'ajouter des liens pour faire les mêmes recherches dans d'autre moteur (et d'autres sources d'informations pour les actalités), d'éliminer certains sites des réponses (filtres), de protéger (un peu) votre vie privée...

Google et la vie privée.

La politique vis à vis du respect de la vie privée de Google est sujette à caution depuis longtemps. Essentiellement parce que Google est une société américaine et qu'aux USA, les sociétés privées ont à peu près le droit de faire ce qu'elle veulent au niveau du fichage des données personnelles, contrairement à ce qui se passe en France.

Un extension comme celle-ci ne peut toutefois pas faire grand chose pour contrer les possibilités de fichage sur vous: elle bloque le contenu du cookie, mais ne peut pas empécher Google de noter votre adresse IP et le contenu de votre requête. Pire encore si vous avez installé la Google Toolbar, vous envoyez les pages que vous visitez comme information chez google, associé à votre IP, IP qui permet de retrouver votre pays, voire même une zone géographique précise, et d'associer toutes les informations ue vous avez laissé passer par GMail si vous utilisez ce service (nom, adresse...).

Une bonne extension pour l'école?

Particulièrement intéressants dans le cadre d'un travail scolaire, les filtres (virer certains sites des résultats, soit pour améliorer la pertinence, soit pour protéger les enfants d'un contenu délicat^[1]) et l'ajout de liens pour utiliser d'autres moteurs de recherche et d'information, afin de faciliter un travail de regard critique sur la mise en valeur et la prise de recul sur l'information en multipliant les sources^[2].

Sans oublier la suppression des liens publicitaires, pour garder à l'école un peu de neutralité commerciale et même politique.

Notes

[1] sans avoir à intervenir au niveau du filtre obligatoire mis en place pour la navigation depuis l'établissement.

[2] quoique de ce point de vue, ManHack soit une bien meilleure solution.

PySyCache, logiciel libre de manipulation de la souris pour l'école maternelle et la maison

yves — Wed, 28 Jun 2006 14:27:05 +0000

Présentation de PySyCache, logiciel libre de manipulation de la souris à utiliser sans modération avec les petits. À partir de 3 ans (Petite section).

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Présentation de PySyCache

PySyCache est un logiciel libre^[1] destiné à l'entrainement dans la manipulation de la souris.

PySycache fonctionne en mode plein écran, avec des graphismes et des sons très ludiques. Il est donc parfaitement adapté à de très jeunes enfants qui débutent juste avec l'ordinateur. En cela il se rapproche des très connus Tuxpaint et GCompris.

On trouve, dans la version actuelle (2.1) trois activités, très bien décrite sur le site. Les voici avec des commentaires sur les compétences mises en oeuvres.

déplacement de la souris

Ce type d'activité a une base très classique, il s'agit de faire apparaitre une image en passant la souris au dessus pour enlever un masque (ici une autre image). On peut régler la taille des zones qui s'effacent.

Ici l'activité est mixée avec des chiffres et des lettres. On entend le nom du chiffre ou de la lettre, l'image de départ en donne une représentation et c'est le chiffre ou un objet commençant par cette letre qui est l'image à découvrir. Dans la copie d'écran ci-dessus c'est un xylophone qui apparait pour la lettre «x». Il faut toutefois installer le thème alphanumérique en français à part pour l'utiliser dans la langue de Molière.

D'autres thèmes existent, qu'il faut juste dézipper au bon endroit. On a alors juste des images à découvrir, sans le coté alphanumérique, mais ça permet de varier les plaisirs.

Clic

L'activité Clic est beaucoup moins classique: le curseur ayant pris la forme d'un appareil photo, il faut le déplacer sur une image. À certains endroit l'appareil devient rouge (avec un petit bruit) et il faut clicquer. Apparait alors une photo.

Il faut parcourir toute l'image pour trouver les 6 photos cachées (repérage spatial) et clicquer au bon moment sans bouger trop (maitrise fine du déplacement et du bouton).

Boutons

Autre activité assez rare: l'entrainement bouton droit/bouton gauche^[2]. Deux types d'animaux bougent verticalement, il faut envoyer un des deux chez lui avec le bouton gauche, l'autre avec le bouton droit.

Il y a ici une activité de tri, et une correspondance animaux-bouton ou direction-bouton à faire. Sur le plan pratique, la difficulté est dans le déplacement des aimaux: pour cliquer dessus les enfants doivent anticiper leur déplacement (en les attendant avec la souris), ou cliquer assez vite pour qu'ils ne soient pas partis.

Mes commentaires

Essayez-le! Si vous avez des enfants de 3-6 ans, même si vous utilisez d'autres logiciels (GCompris, Tuxpaint, ChildsPlay pour ne citer que les libres), cela fait une variation intéressante. La réalisation est très propre, les graphismes soignés, c'est une belle réussite. L'objectif est limité à la souris mais quelle magnifique réalisation!

Pour une utilisation en classe une option (-nc) permet de supprimer le «générique de fin» et le rendre un peu plus rapide à finir.

Un regret

Cette page de présentation ne serait pas complète sans une petite critique: je regrette beaucoup l'absence d'installeur Windows(tm) pour les thèmes qu'il faut donc dézipper à la main au bon endroit. D'autant plus que le thème alphanumérique par défault est en anglais. L'exemple de Tuxpaint qui propose un installeur pour le programme et un autre pour les tampons serait à reprendre ici pour chaque thème. Dans la meme veine le manque d'intégration dans les distributions Linux courantes est dommage. C'est le signe d'un produit encore jeune.

Ceci étant dit une fois passée l'étape de l'installation, rien à redire!

Vivement la prochaine version

La prochaine version devrait intégrer une activité de glisser-déposé. PySyCache est donc un produit qui continue à grandir avec nos enfants.

N'oubliez pas la plaquette de présentation

Les éditeurs envoient des courriers publicitaires aux écoles, et s'offrent des publicités dans les revues destinées aux enseignants. Les logiciels libres n'ont pas ces moyens, et souffrent souvent d'un manque de notoriété dans le milieu éducatif.

Si vous avez des enfants en maternelle, vous pouvez utiliser une plaquette de présentation pour le faire connaitre aux enseignants. C'est une bonne idée de faire connaitre ce logiciel, n'hésitez pas.

C'est d'ailleurs dans cette optique là que j'ai commis des présentations de Tuxpaint et de GCompris: répondre à ce besoin d'outils d'information.

Notes

[1] libre et gratuitement téléchargeable.

[2] plus précisément bouton principal et bouton secondaire.

OpenOffice.org outil pour enseignants

yves — Sat, 06 May 2006 11:11:49 +0000

OpenOffice.org contient dès le départ quelques outils intéressants pour les enseignants: un éditeur d'équations et un outil de dessin vectoriel qui peuvent être utilies pour faire des maths, de la chimie et de l'histoire-géographie par exemple.

On peut se faciliter la vie et l'enrichir avec des outils comme DMath et l'ensemble fourni par OOo.HG.

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OpenOffice.org: la base des ressources francophones

Est-il encore besoin de le préciser? OpenOffice.org (OOo pour faire bref) est une suite bureautique. Elle contient un traitement de texte (Writer), un tableur (Calc), un logiciel de présentation (Impress), un logiciel de dessin vectoriel (Draw), un logiciel de bases de données (Base) et un éditeur d'équation (Math). Il est bien sûr possible d'insérer n'importe que objet créé avec un de ces outils dans une page de texte ou une présentation.

OpenOffice.org est un logiciel libre et -ce qui ne gâte rien- il est en plus téléchargeable gratuitement sur Internet.

La principale ressource documentaire francophone autour de cet outil est le site du «Projet francophone OpenOffice.org», à partir duquel vous trouverez comment télécharger la version en français, comment installer les dictionnaires orthographiques^[1], une multitude de documents et de liens pour vous aider à l'utiliser, et des forums pour vous permettre de poser des questions si quelque chose vous échappe encore. Une section Éducation est consacrée aux ressources pour l'éducation.

Je vous recommande la section des How-To de la documentation, ce sont de petits documents courts sur un sujet précis.

Pour les maths et la chimie: l'éditeur d'équation

Qu'un enseignant utilise le bouton Souligner pour faire des fiches sur les fractions, ou fasse ses traits de fractions à la règle dans une page sortie du traitement de texte me semble assez anormal.

OOo contient un éditeur d'équation qui peut s'utiliser directement. Il permet bien sûr de saisir des formules mathématiques proprement, mais également des équations chimiques. Pour apprendre à s'en servir, le plus simple est de lire le How-To qui lui est consacré.

DMath pour se faciliter l'éditeur d'équation

DMath est un ensemble de macros et de boutons qui enrichissent l'interface d'OOo d'une barre d'outil pour saisir directement les formules mathématiques. Son utilisation est optionnelle, on peut utiliser l'éditeur directement. Mais il est vraiment pratique, et les enseignants de mathématiques et de primaire auraient tort de ne pas l'installer.

DMath pour enrichir la galerie avec des objets mathématiques

DMath n'est pas seulement un outil pour faciliter l'utilisation de l'éditeur d'équation: il installe aussi dans la galerie un ensemble de dessins géométriques qui ne demandent qu'à être utilisés.

L'utilisation est la même que pour les cartes de la section OOo.HG ci-dessous, je vous conseille de suivre les explications données pour les cartes qui sont bien plus complètes. J'ai juste appliqué une rotation à l'image pour la photo ci-dessus. La documentation de Dmath est complète pour l'utilisation de l'éditeur d'équation, un peu plus lègère pour la galerie.

Notons enfin qu'un projet similaire pour les sciences existe, mais qu'il n'a pas encore produit de résultats utilisables (me semble-t-il).

Pour l'histoire-géographie: la galerie et le dessin vectoriel.

OOo.HG propose un ensemble d'outils pour l'histoire géographie. Il s'agit de cartes, d'atlas et d'outils pour faire des frises historiques. Les cartes et les frises sont au format dessin vectoriel, une petite prise en main sera nécessaire pour s'en servir de façon satisfaisante, c'est-àdire les enrichir et les modifier pour suivre vos besoins. Je vous recommande la lecture (en le suivant pas à pas) de la réalisation d'un croquis en 10 min.

Vous pourriez aussi avoir intérêt à approfondir un peu plus les notions liées au dessin vectoriel, via les How-To et mon tutoriel sur le dessin vectoriel, par exemple. La documentation fournie est toutefois assez complète, on peut aussi s'en contenter.

Ce n'est pas tout.

La section Éducation du site francophone propose quelques autres outils destinés aux enseignants. J'ai mis en avant ceux qui me semblent essentiels en primaire, collège et lycée.

Notes

[1] on peut aussi s'en passer. Il faut les installer à part, à cause d'un problème de licence. Un document avec macro vous est fournit pour le faire automatiquement.