数式とは、特定の概念や原理、計算を表す数式や表現です。科学論文や数学の文書には欠かせない要素です。文書に方程式を組み込むことで、複雑な数学的概念や計算を読者にわかりやすく、専門的に効果的に伝えることができます。今回は、無料のFree Spire.Doc for Javaライブラリを使用して、Word文書に数式を追加したり読み取ったりする方法について説明します。

Word文書に数式を追加する
Word文書で数式を読み取る

【依存関係の追加】

この方法は、無料のFree Spire.Doc for Javaが必要ですので、先にjarファイルをインポートしてください。

1. Maven

Maven を使用している場合、プロジェクトの pom.xml ファイルに以下のコードを追加することで、簡単にアプリケーションに JAR ファイルをインポートすることができます。

<repositories>
    <repository>
        <id>com.e-iceblue</id>
        <name>e-iceblue</name>
        <url>https://repo.e-iceblue.com/nexus/content/groups/public/</url>
    </repository>
</repositories>
<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>e-iceblue</groupId>
        <artifactId>spire.doc.free</artifactId>
        <version>5.2.0</version>
    </dependency>
</dependencies>

2. 公式サイトよりJarファイルをダウンロード

まず、Free Spire.Doc for Javaの公式サイトよりzipファイルをダウンロードします。zipファイルを解凍し、libフォルダの下にあるSpire.Doc.jarファイルを依存関係としてプロジェクトにインポートしてください。

Word文書に数式を追加する

Free Spire.Doc for Javaでは、OfficeMath.fromLatexMathCode(String latexMathCode) または OfficeMath.fromMathMLCode(String mathMLCode) メソッドを使用して、LateXコードまたはMathMLコードを指定することで数式を簡単に作成することができます。その後、Paragraph.getItems().add(IDocumentObject entity) メソッドを使用して、Word文書の特定の段落に方程式を追加できます。
以下の手順で、Word文書に数式を作成し追加する方法を説明します。

LateXのコードを String の配列に入れます。
MathMLのコードを String の配列に入れます。
Document のインスタンスを作成します。
Document.addSection() メソッドを使用してセクションを追加します。
String 配列内のすべてのLateXコードを循環させます。
Section.addParagraph() メソッドを使用して、セクションに段落を追加します。
OfficeMathのインスタンスを作成し、OfficeMath.fromLatexMathCode(String latexMathCode) メソッドを使用して、現在のLateXコードを数式に変換します。
Paragraph.getItems().add(IDocumentObject entity) メソッドを使用して、数式を段落に追加します。
String 配列のすべての MathML コードを循環させます。
Section.addParagraph() メソッドを使用して、セクションに段落を追加します。
OfficeMathのインスタンスを作成し、OfficeMath.fromMathMLCode(String mathMLCode) メソッドを使用して、現在のMathMLコードを数式に変換します。
Paragraph.getItems().add(IDocumentObject entity) メソッドを使用して、数式を段落に追加します。
Document.saveToFile(String filename, FileFormat fileFormat) メソッドを使用して、文書を保存します。

Java

import com.spire.doc.*;
import com.spire.doc.documents.HorizontalAlignment;
import com.spire.doc.documents.Paragraph;
import com.spire.doc.documents.Style;
import com.spire.doc.fields.TextRange;
import com.spire.doc.fields.omath.OfficeMath;

public class AddMathEquations {
    public static void main(String[] args) {

        //LateXのコードをString配列に入れる
        String[] latexMathCode = {
                "\\left(a+\\frac{b}{c}\\right)",
                "\\rect{\\frac{a}{b}}",
                "\\frac{a}{b+c}",
                "\\sqrt[5]{a^2}",
        };

        //MathMLのコードをStringの配列に入れる
        String[] mathMLCode = {
                "<mml:math xmlns:mml=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" xmlns:m=\"http://schemas.openxmlformats.org/officeDocument/2006/math\"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msqrt><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:msqrt><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>",
                "<mml:math xmlns:mml=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" xmlns:m=\"http://schemas.openxmlformats.org/officeDocument/2006/math\"><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>α</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:math>",
                "<mml:math xmlns:mml=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" xmlns:m=\"http://schemas.openxmlformats.org/officeDocument/2006/math\"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math>",
                "<mml:math xmlns:mml=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" xmlns:m=\"http://schemas.openxmlformats.org/officeDocument/2006/math\"><mml:mfenced><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfenced open=\"[\" close=\"]\"><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced></mml:math>",
        };

        //Documentのインスタンスを作成する
        Document doc = new Document();

        //セクションを追加する
        Section section = doc.addSection();

        //セクションに段落を追加する
        Paragraph paragraph = section.addParagraph();
        TextRange textRange = paragraph.appendText("数式の例\n");
        textRange.getCharacterFormat().setFontName("BIZ UDGothic");
        textRange.getCharacterFormat().setFontSize(16);
        textRange.getCharacterFormat().setBold(true);
        paragraph.getStyle().getParagraphFormat().setHorizontalAlignment(HorizontalAlignment.Center);

        Paragraph paragraph1 = null;
        OfficeMath officeMath;

        //LaTeXコードを指定して数式をセクションに追加する
        for (int i = 0; i < latexMathCode.length; i++) {
            paragraph1 = section.addParagraph();
            officeMath = new OfficeMath(doc);
            officeMath.fromLatexMathCode(latexMathCode[i]);
            paragraph1.getItems().add(officeMath);
        }

        //MathMLコードを指定して、数式をセクションに追加する
        for (int i = 0; i < mathMLCode.length; i++) {
            paragraph1 = section.addParagraph();
            officeMath = new OfficeMath(doc);
            officeMath.fromMathMLCode(mathMLCode[i]);
            paragraph1.getItems().add(officeMath);
        }

        //ドキュメントを保存する
        String result = "数式の追加.docx";
        doc.saveToFile(result, FileFormat.Docx_2013);
    }
}

Word文書で数式を読み取る

Word文書内の数式をMathMLコードに戻すには、文書内の要素を循環させ、OfficeMath型の要素を見つけ、OfficeMath.toMathMLCode() メソッドを使用してMathMLコードに変換します。
以下の手順で、Word文書内の数式をMathMLコードに読み戻す方法を説明します。

Document のインスタンスを作成し、Document.loadFromFile(String fileName) メソッドを使用してWord文書を読み込みます。
StringBuilder のインスタンスを作成します。
文書内のすべてのセクションを循環させます。
各セクションのすべての段落を循環させます。
各段落にあるすべての子オブジェクトを循環させます。
オブジェクトがOfficeMath型であるかどうかを判断します。
結果が真であれば、オブジェクトをOfficeMath型にタイプキャストし、OfficeMath.toMathMLCode() メソッドを用いてMathMLコードに変換し、結果を StringBuilder インスタンスに追加します。
StringBuilder インスタンスの内容をTXTファイルに書き込みます。

Java

import com.spire.doc.*;
import com.spire.doc.fields.omath.OfficeMath;

import java.io.BufferedWriter;
import java.io.File;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;

public class ReadMathEquations {
    public static void main(String[] args) {

        //Documentのインスタンスを作成する
        Document doc = new Document();
        //Word文書を読み込む
        doc.loadFromFile("数式の追加.docx");

        //StringBuilderのインスタンスを作成する
        StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();

        //ドキュメント内のすべてのセクションをループする
        for(int i = 0; i < doc.getSections().getCount(); i++){
            //各セクションのすべての段落をループする
            for(int j = 0; j < doc.getSections().get(i).getParagraphs().getCount(); j++){
                //各段落のすべての子オブジェクトをループする
                for(int k = 0;k < doc.getSections().get(i).getParagraphs().get(j).getChildObjects().getCount(); k++){
                    DocumentObject obj =doc.getSections().get(i).getParagraphs().get(j).getChildObjects().get(k);
                    //オブジェクトがOfficeMath型であるかどうかをチェックする
                    if (obj instanceof OfficeMath) {
                        OfficeMath math=(OfficeMath)doc.getSections().get(i).getParagraphs().get(j).getChildObjects().get(k);
                        //数式をMathMLのコードに読み替えて、その結果をStringBuilderに追加する
                        stringBuilder.append(math.toMathMLCode()+"\n");
                    }
                }
            }
        }

        //StringBuilderの内容をTXTファイルに書き込む
        File file = new File("数式の読み取り.txt");
        try (BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new FileWriter(file))) {
            writer.append(stringBuilder);
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}

Spire.Doc for Javaは、その他にもWord文書に含まれる様々な要素の追加や読み込みが可能です。もっと詳しく知りたい方は、Spire.Doc for Javaチュートリアルへどうぞ。