讲义

演讲结束，有人说「幻灯片发我一份」，你顺手把刚才投影的文件转了过去。对方打开的是一份 120 页的 PDF，同一张图重复出现四次——用 \pause 逐步显现的图，在屏幕上是分步展示，落到纸面上就只是重复。LaTeX 的 beamer 里，有一个 class 选项正是为这个问题而生：handout。它把所有 overlay 折叠起来，让一个 frame 重新变回一页——实测中，两个各含三级 overlay 的 frame 组成的幻灯片，从 6 页变成了 2 页。本页讲的就是 handout、用 \note 写的讲者备注、用 pgfpages 把四张幻灯片排进一页的方法，以及另一条完全不同的路：把演讲内容当作文档发出去。

\documentclass[handout]{beamer}：把 overlay 折叠掉

只需在 class 选项里加一个词。写 \documentclass[handout,aspectratio=169]{beamer}，\pause 和 \item<2-> 就都不再起作用，每个 frame 恰好变成一页。来实测：一份两帧的幻灯片——一帧含两个 \pause，另一帧是带 \item<1->、<2->、<3-> 的列表——普通模式下是 6 页，加上 handout 后是 2 页。页面尺寸不变（两者都是 362.835 × 272.126 pt）。内容一个字都不用改，就能从同一份 .tex 得到两份 PDF。实务上最不容易出事的做法，是另写一个三行的文件，用 handout 设定 class，然后 \input 正文。

这里有个不知道就会毁掉讲义的坑。handout 并不是把 overlay 折叠成「最终状态」，而是把所有步骤的内容叠着一起印出来。 实际把含 \only<1>{ALPHA} 与 \only<2>{BRAVO} 的 frame 用 handout 编译，出来的那一页上 ALPHA 和 BRAVO 都在。也就是说，用 \only 替换公式某一部分的常见写法，在讲义里会把替换前后并排印出来。解决办法是在 overlay 指定里写上模式名。\only<2| handout:1>{...} 表示「演讲时在第 2 帧，讲义里在第 1 帧」，也就是照常显示；\item<2-| handout:0> 表示「讲义里不出现」。整帧切换也一样：\begin{frame}<handout:0> 把这一帧从讲义里去掉，\begin{frame}<beamer:0> 则让它只出现在讲义里——实测中，同时用了这两者的三帧幻灯片，在两种模式下各输出 2 页，而且内容互不相同。

\documentclass[handout,aspectratio=169]{beamer}

% WRONG in a handout: both versions of the formula are printed
\only<1>{$x^2 + y^2$}
\only<2>{$x^2 + y^2 = r^2$}

% RIGHT: say what each mode should do
\only<1| handout:0>{$x^2 + y^2$}   % talk only
\only<2| handout:1>{$x^2 + y^2 = r^2$}  % talk step 2, handout step 1

% frame-level switches
\begin{frame}<handout:0>{Live demo}   % not in the handout
\begin{frame}<beamer:0>{Full derivation}  % handout only

\note{...} 默认什么也不输出：需要 \setbeameroption{show notes}

在 frame 里写上 \note{这里提一句经费}，默认情况下 PDF 完全没有变化。实测：给三帧中的两帧加了 \note，输出仍是三页。这是设计使然，beamer 只是把备注存了起来。要取出来，就在导言区声明 \setbeameroption{...}。在同一份三帧幻灯片上测量：show notes 输出 5 页（三张幻灯片，加上写了备注的那两帧后面各插一张专用页），show only notes 输出 2 页（只有备注），show only slides with notes 输出 4 页（只有带备注的帧及其备注）。在 show notes 之后再写 hide notes 就回到三页——临上台前切换这一行，比到处注释代码安全得多。

也值得看看备注页里有什么。show notes 生成的页面顶部有该幻灯片的缩略图和日期，下面才是正文。连着写几个 \note{...} 会形成多个段落；想做成条目，就用 \note[item]{...}，得到的是编号列表——实测中，写了两个 \note[item] 的帧，其备注页上排着「1. first bullet」「2. second bullet」。另一件值得知道的事，是把单独的 \note{...} 放在 \end{frame} 之后：它会变成不依附任何帧的独立备注页，正适合放较长的提醒，比如「进入下一节之前，记住这三点」。备注不像幻灯片内容，写多少行都不会破坏版式。这是本页唯一不必担心写多的工具。

\documentclass{beamer}
\setbeameroption{show notes}   % swap for "hide notes" before you present

\begin{document}
\begin{frame}{Results}
  Body of the slide.
  \note[item]{mention the sample size}
  \note[item]{do not read the table aloud}
\end{frame}

% a standalone note page, bound to no frame
\note{Before section 3: water, timer, ask about questions.}
\end{document}

一页四张幻灯片：pgfpages 与 \pgfpagesuselayout

加载 \usepackage{pgfpages}，写上 \pgfpagesuselayout{4 on 1}[a4paper,border shrink=5mm]。实测中，这让一份 handout 模式的五帧幻灯片变成了 两页 A4 纵向（595.276 × 841.89 pt）。改成 2 on 1 是三页；传入 [a4paper,landscape,border shrink=5mm] 则得到 A4 横向（841.89 × 595.276 pt）。border shrink 是把每张幻灯片缩小以留出空白的量，想留装订边或给读者写字的地方时正好用得上。pgfpages 出自 Till Tantau 本人之手——beamer 与 PGF/TikZ 都是他写的——它的版本字符串至今仍是 \ProvidesPackage{pgfpages}[2011/01/05 ver 0.02]，把它读作「早已稳定下来」大概最恰当。

数一数 pgfpages.sty 里，一共有九种版式：2 on 1、4 on 1、6 on 1、8 on 1、16 on 1，加上 resize to（把一张缩放到另一种纸上）、rounded corners、two screens with lagging second 和 two screens with optional second。注意并没有 3 on 1。偶尔出现的「用 3 on 1 却报错」正是因为这个：三张的版式由下一节的 handoutWithNotes 提供。一点实务提醒——4 on 1 放在 A4 纵向时排成 2 × 2，因此 16:9 的幻灯片左右会留下明显的空白。16:9 的稿子要么加 landscape，要么用纵向的 2 on 1，都能把纸填得更好看。

% the whole handout build, in five lines
\documentclass[handout]{beamer}
\usepackage{pgfpages}
\pgfpagesuselayout{4 on 1}[a4paper,border shrink=5mm]

% for a 16:9 deck, turn the sheet instead
\pgfpagesuselayout{4 on 1}[a4paper,landscape,border shrink=5mm]

% one slide per sheet, scaled up to fill A4
\pgfpagesuselayout{resize to}[a4paper]

在每张幻灯片旁边印备注栏：handoutWithNotes

加上 \usepackage{handoutWithNotes}，就会给 pgfpages 添上「带备注」的版式。TeX Live 2024 里是 v1.3（2022/02/22，由 Marei Peischl 与 Guido Diepen 维护），.sty 中声明了六种版式：1 on 1 with notes、2 on 1 with notes、3 on 1 with notes、4 on 1 with notes，以及前两者的 landscape 变体。实测中，用 \pgfpagesuselayout{3 on 1 with notes}[a4paper] 配 \setbeameroption{show notes} 的三帧幻灯片，装进了两页 A4 纵向。忘写 show notes 是最常见的事故——备注栏会一片空白。不过对课堂讲义来说这未必是坏事：空栏正好当作学生的书写格，所以即使一条 \note 也没写，这个版式依然有用。

\documentclass[handout]{beamer}
\usepackage{pgfpages}
\usepackage{handoutWithNotes}
\pgfpagesuselayout{3 on 1 with notes}[a4paper,border shrink=5mm]
\setbeameroption{show notes}   % without this the note column is empty

把同一份稿子当作文档发出去：beamerarticle

有时候要发出去的并不是幻灯片的复本，而是真正能读的文字。beamer 为此准备了 beamerarticle：在 \documentclass{article} 的文件里加上 \usepackage{beamerarticle}，frame 环境就会作为普通正文流下来。实测中，一份两帧的稿子在 article 一侧编译后，输出为 一页 A4，两帧的内容连成了连续的文章。\pause 被忽略，也不会套上幻灯片边框或主题。beamer 的 README 所说的「可以从讲义生成幻灯片、从幻灯片生成讲义」指的就是这套机制；beamer 本身还随包附上了同源生成的 beamerexample-lecture-beamer-version.pdf 与 beamerexample-lecture-print-version.pdf 两份文件作为示例。想让某段文字只出现在其中一边，就用 \mode<presentation>{...} 或 \mode<article>{...} 包起来。

% talk.tex holds only the frames; two wrappers build two documents

% slides.tex
\documentclass[aspectratio=169]{beamer}
\input{talk}

% notes.tex
\documentclass[a4paper,11pt]{article}
\usepackage{beamerarticle}
\input{talk}

% inside talk.tex, when the two versions must differ
\mode<presentation>{Three points.}
\mode<article>{The argument rests on three points, each of which is developed below.}

不改源文件就导出多份：\PassOptionsToClass 与 -jobname

改一行 \documentclass 然后编译三遍——这种做法迟早会让你在开讲前五分钟投出 handout 版。改为在命令行传选项，源文件就一个字都不用动：pdflatex -jobname=slides-handout "\PassOptionsToClass{handout}{beamer}\input{slides.tex}"。实测中，同一份 slides.tex 普通编译是 3 页，而这一行产出了 2 页的 slides-handout.pdf（两者都是 453.543 × 255.118 pt）。-jobname 才是关键的那一半——不加它，两次编译会争抢同一份 .aux 与 .nav，帧总数和目录都会串。备注也一样，beamer 有一个 class 选项 notes，beamer.cls 接受的值是 hide、show、only、onlyslideswithnotes 四个。于是 \setbeameroption{show only slides with notes} 可以写成一个词：\documentclass[notes=onlyslideswithnotes]{beamer}（注意这种写法里空格都消失了）。

# the talk itself
pdflatex -jobname=slides slides.tex

# the handout, from the identical unedited source
pdflatex -jobname=slides-handout \
  "\PassOptionsToClass{handout}{beamer}\input{slides.tex}"

# your own script: the note pages only
pdflatex -jobname=slides-notes \
  "\PassOptionsToClass{notes=only}{beamer}\input{slides.tex}"

# remember: every one of these needs two runs for .nav and .toc

真要印在纸上时：用纸、墨粉与最后的核对

打印之前，先看看主题的背景色。beamer 的一些配色主题是深色的：albatross 在 beamercolorthemealbatross.sty 中声明 \setbeamercolor*{normal text}{fg=yellow!50!white,bg=blue!50!black}——不是黑字白底，而是深蓝底上的淡黄字。印四十份，纸会翘、墨粉会耗尽，而且本来就不好读。做讲义时，要么退回 \usecolortheme{default}（即 fg=black,bg=white），要么用类似 \mode<handout>{\usecolortheme{default}} 的写法按模式切换。像 beetle 这种背景为 bg=black!40（40 % 灰）的主题同理。纸张方面，留出大约 5 mm 的 border shrink，可以同时吸收装订边和复印机裁掉的那一点。最后，按下打印之前先用 pdfinfo 看一眼——最常见的失败，是发现自以为的 A4 其实还是 128 × 96 mm。

• 演讲用 — 保留 overlay，\documentclass[aspectratio=169]{beamer}。会场上投影的那一份。
• 纸质讲义 — \documentclass[handout]{beamer} 配 pgfpages 的 4 on 1。凡是用了 \only 的地方，别忘了写上 handout: 那一段。
• 自己的讲稿 — \setbeameroption{show only notes}。只印备注，放在讲台上。
• 给听众的书写页 — handoutWithNotes 的 3 on 1 with notes。忘写 show notes 就是空栏，不过那样也能用。
• 真正可读的材料 — \documentclass{article} 加 beamerarticle，适合讲义应当是文章而非幻灯片的场合。
• 共同的坑 — 这几种输出不能共用 .aux 和 .nav。每一份都要有自己的 job 名，用独立目录或 -jobname。