解决论文排版痛点：NKThesis中宋体加粗的完美实现方案
项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/nk/NKThesis 你是否在使用NKThesis模板撰写南开大学毕业论文时，遇到过宋体加粗（Bold Songti）显示异常的问题？学术论文中标题、摘要关键词等关键内容需要通过加粗突出，但LaTeX默认的\textbf{}命令在处理中文字体时往往无法正确渲染。本文将系统解析NKThesis模板中宋体加粗的底层实现原理，提供3种实用解决方案，并通过对比测试验证效果，帮助你彻底解决这一排版难题。
读完本文你将获得：
- 理解LaTeX中文字体加粗的技术原理
- 掌握NKThesis模板中3种宋体加粗实现方法
- 学会根据编译环境选择最优解决方案
- 规避常见的字体渲染错误和兼容性问题
一、LaTeX中文字体加粗的技术痛点
LaTeX作为专业排版系统，在处理英文字体时通过\textbf{}命令可轻松实现加粗效果，但中文字体由于编码和渲染机制不同，存在特殊挑战：
1.1 中文字体加粗的技术障碍
| 问题类型 | 具体表现 | 根本原因 |
|---|---|---|
| 字体缺失 | 加粗文本显示为细体 | 未安装粗体字库或字体映射错误 |
| 渲染异常 | 加粗部分出现乱码或空白 | CJK编码与PDF输出的兼容性问题 |
| 命令无效 | \textbf{}对中文无作用 | LaTeX默认不支持中文字体加粗命令 |
| 粗细不均 | 加粗效果忽明忽暗 | 字体渲染引擎与驱动不匹配 |
1.2 NKThesis模板的字体架构
NKThesis作为南开大学专用LaTeX模板，采用了分层的字体配置架构：
这种架构导致在不同编译环境（XeLaTeX/pdfLaTeX）下，宋体加粗的实现方式存在显著差异。
二、NKThesis中宋体加粗的实现原理
通过分析NKThesis.sty源码，我们发现模板采用了两种截然不同的宋体加粗实现机制，分别对应XeLaTeX和pdfLaTeX编译环境。
2.1 核心代码解析：\jiacu命令的实现
NKThesis定义了专有的\jiacu（加粗）命令，其实现代码如下：
% XeLaTeX环境下的实现
\ifxetex
\def\jiacu{\special{pdf: literal direct q 0.2 w 2 Tr}\aftergroup\jiacuu}
\def\jiacuu{\special{pdf: literal 0 Tr}}
\else
% pdfLaTeX环境下的实现
\def\jiacu{\pdfliteral{q 0.2 w 2 Tr}\aftergroup\jiacuu}
\def\jiacuu{\pdfliteral{0 Tr}}
\fi
这是一种"伪加粗"技术，通过PDF literal直接向PDF输出流写入绘图指令：
q 0.2 w 2 Tr：保存图形状态，设置线宽0.2pt，文本渲染模式为2（轮廓+填充）0 Tr：恢复文本渲染模式为0（正常填充）
2.2 字体定义与映射关系
在NKTfonts.cfg中，定义了宋体（Songti）的字体族映射：
% 宋体家族定义
\def\songti{\rmfamily\upshape}
\let\song\songti % 简化命令
而在章节标题格式中，则将加粗命令与字体定义结合：
% 章节标题格式定义
\def\chapterformat{\centering\fontsize{16}{19}\bfseries\jiacu}
\def\sectionformat{\centering\bfseries\zihaosi}
这里\bfseries是LaTeX标准加粗命令，而\jiacu是模板自定义的伪加粗命令，二者组合使用形成了NKThesis特有的加粗效果。
三、三种宋体加粗实现方案及对比
根据不同的编译环境和使用场景，NKThesis提供了三种宋体加粗实现方案，各有适用范围和优缺点。
3.1 方案一：原生\jiacu命令（推荐）
这是NKThesis模板推荐的加粗方式，直接使用模板定义的\jiacu命令：
% 基本用法
\jiacu{这是需要加粗的宋体文本}
% 实际应用示例
\section{\jiacu{3.1 研究方法}} % 章节标题加粗
摘要：\jiacu{关键词}：人工智能，机器学习，深度学习 % 关键词加粗
实现原理：通过PDF文本渲染模式设置实现伪加粗，与模板兼容性最佳。
优缺点分析：
- ✅ 优点：无需额外配置，模板原生支持，兼容所有章节格式
- ✅ 优点：同时支持XeLaTeX和pdfLaTeX编译
- ❌ 缺点：并非真正的粗体字体，放大后可能出现边缘模糊
- ❌ 缺点：与某些PDF阅读器的文本复制功能兼容性较差
3.2 方案二：字体族切换法
通过切换到粗体字族实现加粗效果，适用于需要真正粗体字体的场景：
% 定义加粗宋体命令
\newcommand{\bfsongti}{\fontfamily{hei}\selectfont} % 黑体作为粗体替代
% 使用示例
\begin{itemize}
\item \bfsongti{研究重点}：通过实验验证算法有效性
\item \bfsongti{创新点}：提出了改进的深度学习模型
\end{itemize}
实现原理：利用中文字体中"黑体"通常比"宋体"粗的特点，通过切换字体族实现视觉上的加粗效果。
优缺点分析：
- ✅ 优点：使用真实字体，渲染清晰，支持文本复制
- ✅ 优点：可精确控制字体粗细程度
- ❌ 缺点：严格来说并非宋体加粗，而是字体替换
- ❌ 缺点：可能与模板的整体字体风格不一致
3.3 方案三：xeCJK宏包配置法（仅XeLaTeX）
对于使用XeLaTeX编译的用户，可以通过xeCJK宏包直接配置宋体加粗：
% 在导言区添加
\setCJKfamilyfont{songbold}{SimSun Bold} % 设置加粗宋体
\newcommand{\bfsong}{\CJKfamily{songbold}} % 定义命令
% 文档中使用
\bfsong{这是使用真实粗体字库的宋体文本}
实现原理：直接调用系统中的加粗宋体字库，实现真正的字体加粗。
优缺点分析：
- ✅ 优点：使用真实粗体字体，排版专业，渲染质量高
- ✅ 优点：支持所有PDF功能，包括文本搜索和复制
- ❌ 缺点：仅支持XeLaTeX编译，不兼容pdfLaTeX
- ❌ 缺点：需要系统安装相应的粗体字库
3.4 三种方案的综合对比
| 评估指标 | 方案一：\jiacu命令 | 方案二：字体族切换 | 方案三：xeCJK配置 |
|---|---|---|---|
| 模板兼容性 | ★★★★★ | ★★★☆☆ | ★★★☆☆ |
| 渲染质量 | ★★★☆☆ | ★★★★☆ | ★★★★★ |
| 编译兼容性 | ★★★★★ | ★★★★★ | ★★☆☆☆ |
| 使用复杂度 | ★★★★★ | ★★★☆☆ | ★★☆☆☆ |
| 文本复制支持 | ★★☆☆☆ | ★★★★★ | ★★★★★ |
| 推荐指数 | ★★★★★ | ★★★★☆ | ★★★☆☆ |
四、常见问题与解决方案
在使用NKThesis模板进行宋体加粗时，用户常遇到以下问题，可采用相应解决方案：
4.1 加粗文本显示异常的排查流程
4.2 典型问题及解决方案
问题1：加粗文本在PDF中显示为细体
可能原因：未正确调用\jiacu命令或编译顺序错误
解决方案：
% 错误示例
\textbf{这是错误的加粗方式} % LaTeX默认命令对中文无效
% 正确示例
\jiacu{这是正确的加粗方式} % 使用模板提供的命令
% 编译命令（确保完整编译三次）
xelatex main.tex
biber main % 编译参考文献
xelatex main.tex
xelatex main.tex % 确保所有引用和格式正确
问题2：加粗部分出现"空心"效果
可能原因：\jiacu命令嵌套使用或未正确关闭
解决方案：
% 错误示例
\jiacu{这是错误的\jiacu{嵌套加粗}方式} % 不要嵌套使用
% 正确示例
\jiacu{这是正确的加粗方式} % 单次使用，不嵌套
正常文本\jiacu{需要加粗的部分}恢复正常文本 % 正确切换
问题3：在某些PDF阅读器中加粗效果丢失
可能原因：PDF阅读器不支持\jiacu命令使用的PDF特殊渲染模式
解决方案：
% 改用字体替换方案
% 在导言区定义
\newcommand{\safejiacu}{\fontseries{bx}\selectfont}
% 文档中使用
\safejiacu{在所有PDF阅读器中都能正常显示的加粗文本}
五、最佳实践与注意事项
为确保宋体加粗效果在NKThesis模板中完美呈现，建议遵循以下最佳实践：
5.1 不同场景的加粗方案选择指南
| 文档元素 | 推荐方案 | 具体命令 | 注意事项 |
|---|---|---|---|
| 章节标题 | 方案一 | \section{\jiacu{标题文本}} | 使用模板预设格式 |
| 摘要关键词 | 方案一 | \jiacu{关键词}：内容 | 保持与模板格式一致 |
| 图表标题 | 方案一 | \figurecaption{\jiacu{图1}：示意图} | 统一图表标注格式 |
| 重点强调 | 方案二 | \bfsongti{重点内容} | 少量使用，突出重点 |
| 公式中的中文 | 方案一 | \text{\jiacu{假设}} | 配合amsmath宏包使用 |
| 长段落加粗 | 方案三 | \bfsong{长文本段落} | 仅在XeLaTeX环境下使用 |
5.2 兼容性配置建议
为确保在不同环境下都能正确显示加粗效果，建议在模板配置中添加兼容性代码：
% 在NKThesis.cfg或导言区添加
% 字体加粗兼容性配置
\ifxetex
% XeLaTeX环境配置
\setCJKmainfont{SimSun}[BoldFont=SimHei] % 设置宋体及粗体替代
\newcommand{\bfsong}{\CJKfontspec{SimSun Bold}} % 真实粗体宋体
\else
% pdfLaTeX环境配置
\newcommand{\bfsong}{\jiacu} % 回退到伪加粗
\fi
% 使用统一接口
\newcommand{\important}[1]{\bfsong{#1}} % 定义通用加粗命令
5.3 模板更新与维护
NKThesis模板会定期更新，建议通过官方渠道获取最新版本：
# 获取最新版本（仓库地址）
git clone https://gitcode.com/gh_mirrors/nk/NKThesis
# 更新现有仓库
cd NKThesis
git pull origin main
定期更新模板可以获得更好的字体支持和兼容性改进，特别是在操作系统或TeX发行版更新后。
六、总结与展望
NKThesis模板通过\jiacu命令提供了一种简洁有效的宋体加粗解决方案，同时支持XeLaTeX和pdfLaTeX两种编译方式。本文系统介绍了三种实现方案，包括模板原生的\jiacu命令、字体族切换法和xeCJK宏包配置法，可根据具体需求选择使用。
未来，随着LaTeX对中文字体支持的不断完善，NKThesis模板可能会采用更先进的字体处理方案，如基于OpenType字体的直接粗细控制。建议用户关注模板更新，并根据自己的编译环境和具体需求，选择最适合的宋体加粗方案。
通过本文介绍的方法，你应该已经掌握了在NKThesis模板中实现宋体加粗的全部技术要点。如有其他问题，可参考模板文档或提交issue寻求帮助。
记住：学术论文排版的核心目标是清晰传达研究成果，合理使用加粗等格式工具，让你的论文更加专业、易读，给评审专家留下良好印象。
创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考
