怎么把 cal 字体变成 LaTeX 里 mathcal 默认的那种？

Typst 中数学字体默认是 New Computer Modern Math，与 LaTeX 中默认^[1]的 Computer Modern Math 略有不同。

若想使用 LaTeX 默认的\mathcal花体，请按以下两种方法之一更换字体。

另外，LaTeX 中有 calligraphic 和 script 两种花体，此处是前者；后者请参考如何实现\mathscr的花体符号。

法一：使用修改版字体（推荐）

1. 下载CMSY10-fix_cmap_kerning.otf并安装
2. 如下设置covers

修改前 $cal(K M Z), cal(P)_n, cal(T)^p$

#show math.equation: set text(font: (
  (name: "Computer Modern Symbol", covers: regex("[𝒜ℬ𝒞𝒟ℰℱ𝒢ℋℐ𝒥𝒦ℒℳ𝒩-𝒬ℛ𝒮-𝒵]")),
  "New Computer Modern Math",
))
修改后 $cal(K M Z), cal(P)_n, cal(T)^p$

该字体的字形与法二相同，但将字符重新映射到了正确的 Unicode 码位，并补充了 MathKernInfo、MathItalicsCorrectionInfo 等信息。感谢网友“请输入密码”进行修改工作并无偿分享。

为何正则表达式如此凌乱？

以上正则表达式[𝒜ℬ𝒞𝒟ℰℱ𝒢ℋℐ𝒥𝒦ℒℳ𝒩-𝒬ℛ𝒮-𝒵]不可简省为[𝒜-𝒵]。由于历史原因，大写花体字母的编码并不连续，而分散在 Letterlike Symbols 和 Mathematical Alphanumeric Symbols 两块。具体可参考 typst/codex 源代码或 Mathematical Alphanumeric Symbols - Wikipedia。

需要同时使用 scr？

以上设置会同时影响cal(A)和scr(A)，因为 Unicode 把它们统一编码了^[2]。

如需同时使用二者，请自定义函数设置字体。

默认字体效果 $cal(L)^p != scr(L)^p, cal(a)_n = scr(a)_n$

#show math.equation: set text(font: (
  (name: "Computer Modern Symbol", covers: regex("[𝒜ℬ𝒞𝒟ℰℱ𝒢ℋℐ𝒥𝒦ℒℳ𝒩-𝒬ℛ𝒮-𝒵]")),
  "New Computer Modern Math",
))
更换字体之后 $cal(L)^p = scr(L)^p, cal(a)_n = scr(a)_n$

#let scr(it) = text( 
  font: "New Computer Modern Math", 
  $std.math.scr(it)$, 
) 
自定义`scr`后 $cal(L)^p != scr(L)^p, cal(a)_n = scr(a)_n$

#let cal(it) = text(
  font: ("Computer Modern Symbol", "New Computer Modern Math"),
  $std.math.scr(it)$,
)
只自定义`cal`也可行 $cal(L)^p != scr(L)^p, cal(a)_n = scr(a)_n$

法二：使用原版字体

1. 从 matplotlib 的mpl-data/fonts/ttf/文件夹下载cmsy10.ttf并安装
2. 如下设置font: "cmsy10"并用upright切换到普通码位

#let cal(s) = text(font: "cmsy10", math.upright(s))
$ cal(K M Z) != std.math.cal(K M Z) $

为何出现 matplotlib？

Computer Modern Math 早于 OpenType 技术标准，通常以 Type 1 字体形式存在，如cmsy10.pfm。

今天很多软件都不支持*.pfm。matplotlib 开发者将它转换成了cmsy10.ttf，可供 Typst 等软件使用。

该方法存在以下若干问题，主要为介绍原理而保留；法一通过修改字体解决了这些问题，实用时还是推荐法一。

上下标位置不对

cmsy10.ttf缺少 MathKernInfo 等信息，导致上下标位置异常。其中，竖直位置有玄学办法勉强修补（加上context），而水平位置则无已知办法能完全解决。

#set align(end)

正常效果 $cal(P)_n, cal(T)^p$

#let cal(s) = text(font: "cmsy10", math.upright(s))
异常效果 $cal(P)_n, cal(T)^p$

#let cal(s) = context text(font: "cmsy10", math.upright(s))
勉强修补后 $cal(P)_n, cal(T)^p$

更全面的测试请参考 How to use (old) Computer Modern for math.cal? And why context matters? - Questions - Typst Forum。

码位不是数学字符

该方法中，大写字母复制出来是KMZ（ASCII）而非𝒦︀ℳ︀𝒵（Unicode 数学字符），而其余字符更是连显示也不对。这是因为原版cmsy10.ttf设置的码位不符合今日习惯，如对比表格所示。

对比表格

#let examples = (
  [ABC],
  $cal(A B C)$,
  [abc],
  [012],
  $cal(T) x - 2 y >> cal(A)$,
  "!#%()",
  $-> => arrow.r.quad arrow.tr arrow.b$,
  "~£¥§μ¶",
  [ÀÁÂÃÄÅ],
)

#set table(stroke: none, align: center + horizon)
#table(
  columns: 3,
  table.header[*New Computer \ Modern*][*原版\ CMSY10*][*修改版\ CMSY10*],
  table.hline(), table.vline(x: 1), table.vline(x: 2),
  ..examples
    .map(it => ("New Computer Modern Math", "cmsy10", "Computer Modern Symbol").map(font => {
      set text(font: font, fallback: false)
      show math.equation: set text(font: font)
      it
    }))
    .flatten(),
)

warning: current font is not designed for math
  ┌─ <stdin>:6:2
  │
6 │   $cal(A B C)$,
  │   ^^^^^^^^^^^^
  │
  = hint: rendering may be poor

warning: current font is not designed for math
  ┌─ <stdin>:9:2
  │
9 │   $cal(T) x - 2 y >> cal(A)$,
  │   ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
  │
  = hint: rendering may be poor

warning: current font is not designed for math
   ┌─ <stdin>:11:2
   │
11 │   $-> => arrow.r.quad arrow.tr arrow.b$,
   │   ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
   │
   = hint: rendering may be poor

TIP

上例出现警告是正常现象。

---

1. 此处指不使用 unicode-math 时的默认数学字体；若使用 unicode-math，默认字体是 New Computer Modern Math，Typst 效果与之相同。 ↩︎

2. 其实还标准化了用于区分的变体序列。不过目前 typst、正则表达式、字体的支持都很有限，它对我们设置字体没有什么帮助。 ↩︎