必要があってLaTeXで書いた図式をpngにする環境を整えたのでメモを残しておきます。

環境

Windows11 (本日の問題児)
TexLive (私はLuaHBTeXを使いましたが、これに関してはLaTeXでもpdflatexでもXeTeXでもそんなに大差ないと思います)
ImageMagick

後述しますがWindowsでこれをやろうとするとWindows特有の問題が一手間発生します。こういうことを書いていると脳内のLinux至上主義ギークおじさんがニヤニヤしながらこっちを見てきます (被害妄想) が、気にしないことにします。

導入手順

TexLive環境の準備

TexLiveは導入済みとします。今回使うパッケージは

の2つです。単純な可換図式を書くだけならtikz-cdでもいいんですが、図式を書いてるとすぐに単純じゃない図式も描く羽目になるので (五角図式とか) まあいいでしょう。

ImageMagickの導入

pngへの出力はImageMagickを使用します。これはstandaloneパッケージがデフォルトで利用している変換ソフトの1つです (もう1つはGhostscriptです)。どちらもOS対応が充実しているうえにchocolateyにも対応しています。控えめに言って神。

ただしGhostscriptはPS→各種出力をするソフトなので、本記事の内容の7割くらいは役に立ちません。必要な場合は別途頑張ってください (丸投げ)。

作成手順

文書作成

実際のコードが以下のようになります。

sample.tex

\documentclass[%
  crop,%
  convert={%
    outext=.png,%
    convertexe={magick},%
    command=\unexpanded{{\convertexe\space -density \density\space \infile\space \ifx\size\empty\else -resize \size\fi\space -quality 90\space -alpha\space Remove\space -background\space white\space \outfile}}%
  }%
]{standalone}
\usepackage{tikz}
\begin{document}

\begin{tikzpicture}
%% ここに図式の本体を書く
\end{tikzpicture}

\end{document}

standaloneの設定は以下の通りです。

crop (ほぼ必須) tex→pdf→pngの順に変換するので、pdf出力された時点でできる余計な空白を切り落とす必要があります。
convert={outext=.png} 出力形式の指定です。デフォルトで.pngが指定されているため、基本的には不要だと思います。明示しているのは私の気分です。
convert={convertexe={magick}} (必須) Windowsではこれを指定しないとエラーになります。このパラメータはconvertまたはimgconvertが指定されるのですが、Win版ImageMagickの実行ファイル名はmagickなのでこれを指定しないといけません。また、convertはWindowsにおいてCONVERTコマンドを叩いてしまうため、忘れずに指定しましょう。
convert={command=...} (ほぼ必須) ImageMagickの起動コマンドを指定します。ただし、commandをわざわざ変更する必要がなければconvert={imagemagick}で十分だと思います。ただしその場合、デフォルトで背景が透過されます。背景を不透明白色にしたかったため、上記コードではImageMagickに渡す際に-alpha Remove -background whiteオプションを追加で指定しています。

ドキュメントに書いてありますが、imagemagickサブオプションは次のサブオプションと等価です

command=\unexpanded{{\convertexe\space -density \density\space　\infile\space \ifx\size\empty\else　-resize \size\fi\space -quality 90 \outfile}}

これをベースにいじればコマンド指定もそんなに怖くないと思います。\unexpanded{を落としたりするとエラーになります。また、LaTexにおいて空白文字は大概無視されるので\spaceで空白文字を指定するということを忘れなければ大丈夫です。

コンパイル

コンパイルは-shell-escapeさえ忘れなければ普通に実行できます。

> lualatex -shell-escape sample.tex

生成された画像の例が以下になります。これはextranatural transformationの公理図式の1つです。

追記

Windows セキュリティで「コントロールされたフォルダーアクセス」を有効にしている場合は、LaTeXやImageMagickを初めとして関連するアプリを忘れずに許可しておきましょう (n敗)。

参考リンク

standalone以外の方法もまとまっていて参考になります。(u)pLaTeX+dvipdfmxユーザーなんかはこっちの記事を見た方がいいかもしれません。

LaTeX de 余白のない PDF を作って画像に変換 (1)