% Zeichensatz (Fonts) CRYST zum Druck der bildlichen Symbole fuer
% Symmetrieelemente in der Kristallographie
%
% Ulrich Mueller
% Fachbereich Chemie, Universitaet Marburg
% D-43032 Marburg
%
% Fassung 1.
% 19. Juli 1999
%
% Die LaTeX-Bearbeitung dieses Dokuments setzt voraus, dass der Zeichensatz
% CRYST bereits verfuegbar sind.
% Wie der Zeichnsatz verfuegbar gemacht wird und wie er mit Metafont 
% aus der Datei CRYST.MF erzeugt werden kann siehe in der Datei CRYST.GER. 
%
% Dieses Dokument beschreibt, wie die Symmetriesymbole in ein LaTeX-Dokument
% eingebunden werden koennen und zeigt, wie sie aussehen. 
%
\documentclass[12pt]{article}
\usepackage{german}
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\setlength{\oddsidemargin}{4mm}
\renewcommand{\arraystretch}{1.3}
\newfont{\kris}{cryst}
\newfont{\crys}{cryst scaled 1200}
\newfont{\Crys}{cryst scaled 1440}
\newfont{\CRys}{cryst scaled 1728}
\newfont{\CRYs}{cryst scaled 2074}
\newcommand{\cry}[1]{\mbox{\crys\symbol{#1}}}
\newcommand{\Cry}[1]{\mbox{\Crys\symbol{#1}}}
\sloppy

\begin{document}
\vspace*{12pt}
\begin{center}
{\Large  \TeX -Zeichsatz (Fonts) CRYST zum Druck der Bildsymbole f"ur
 Symmetrieelemente in der Kristallographie}

\vskip10pt
\textsc{Ulrich M\"uller}\\
Fachbereich Chemie, Universit"at Marburg\\
D-35032 Marburg
\end{center}

\vskip12pt
Der \TeX -Zeichensatz \textsf{CRYST} stellt die Bildsymbole zur Verf"ugung,
die in der Kristallographie f"ur Symmetrieelemente gebr"auchlich sind.
Jedes Symmetriesymbol entspricht einem Schriftzeichen (Font).

Die Zeichen stehen als \textsf{\small METAFONT}-Datei \texttt{CRYST.MF} zur Verf"ugung.
Mit dem Programm \textsf{\small METAFONT} k"onnen sie in beliebiger Gr"o"se und f"ur
beliebige Drucker erzeugt werden. Zur Einbindung in ein \TeX{}- oder
\LaTeX -Dokument mu"s vorher die Datei \texttt{CRYST.TFM} (TeX font metric)
vorhanden sein. Zum Drucken selbst mu"s die Datei \texttt{CRYST.PK} f"ur die 
gew"unschte Schriftgr"o"se und Druckeraufl"osung und f"ur den Druckertyp 
verf"ugbar sein. Eine Anleitung zur Erzeugung und Installation dieser Dateien 
findet sich in der Datei \texttt{CRYST.GER}.

\vskip6pt
Um die Zeichen einzubinden, gibt es zwei M"oglichkeiten:

\vskip6pt
\textbf{1.} Das bei \LaTeXe{} "ubliche Auswahlverfahren \textsf{NFSS} 
f"ur Zeichens"atze erfordert die Datei \texttt{UCRYS.FD}, die in dem 
Directory unterzubringen ist, wo \TeX{} die \texttt{.FD}-Dateien erwartet. 
Anstelle der Datei \texttt{UCRYS.FD} kann im Dokumentenvorspann die Befehlsfolge
stehen: \\[6pt]
\texttt{\symbol{92}DeclareFontFamily\{U\}\{crys\}\{\symbol{92}hyphenchar\symbol{92}font=-1\}}\\
\texttt{\symbol{92}DeclareFontShape\{U\}\{crys\}\{m\}\{n\}\{%
  <9> <10> <10.95> <12> <14.4> <17.28> <20.74> <24.88> cryst\}\{\}} \\[6pt]
Bei skalierbaren Post-Script Druckern oder wenn der Druckertreiber
bei Bedarf durch Aufruf von \textsf{\small METAFONT} Zeichens"atze generiert,
kann der letztgenannte Befehl auch\\[6pt]
\texttt{\symbol{92}DeclareFontShape\{U\}\{crys\}\{m\}\{n\}\{ <-> cryst\}\{\}} \\[6pt]
lauten. Au"serdem wird in jedem Fall im Vorspann des Dokuments der Befehl\\[6pt]
\texttt{\symbol{92}newcommand\{\symbol{92}crys\}\{\symbol{92}usefont\{U\}\{crys\}\{m\}\{n\}\}}\\[6pt]
ben"otigt. Die Zeichengr"o"se wird durch
Gr"o"senbefehle wie \texttt{\symbol{92}Large} gesteuert.

\vskip6pt
\textbf{2.} Die Befehlsfolge nach der "alteren Version \LaTeX 2.09 ist auch mit
\LaTeXe{} anwendbar. Im Vorspann des Dokuments wird der Befehl\\[6pt]
\texttt{\symbol{92}newfont\{\symbol{92}}\emph{Name}\texttt{\}\{cryst scaled} $nnnn$\}\\[6pt]
aufgenommen (f"ur 10 pt-Schrift kann der Zusatz \texttt{scaled} $nnnn$ entfallen).  
Werden die Symbole in verschiedenen Gr"o"sen ben"otigt,
so sind mehrere dieser Befehle vonn"oten. Gr"o"senbefehle 
(\texttt{\symbol{92}Large} usw.) sind ohne Wirkung.
Zum Beispiel stellen die Befehle\\[6pt] 
\texttt{\symbol{92}newfont\{\symbol{92}cry\}\{cryst\} \\
\symbol{92}newfont\{\symbol{92}Cry\}\{cryst scaled 1200\} \\
\symbol{92}newfont\{\symbol{92}CRY\}\{cryst scaled 1440\} }\\[6pt]
die Symmetriesymbole in den Gr"o"sen 10, 12 und 14 pt unter den Schriftartnamen 
\texttt{\symbol{92}cry}, \texttt{\symbol{92}Cry} und \texttt{\symbol{92}CRY} zur Verf"ugung.
Anmerkung: man verwende f"ur die Schriftarten keine Bezeichnungen, die Ziffern 
enthalten, z.B. \texttt{cry14} anstelle von \texttt{CRY}, da \TeX{} nach seinen 
internen Namenskonventionen sonst nach entsprechend bezeichneten 
Schrifttypen sucht (und nicht findet, womit die weitere Bearbeitung
unm"oglich wird). 

\vskip12pt
\textbf{Erzeugung von Symmetriesymbolen im Text}\\[6pt]
Ein Symmetriesymbol entsteht im Dokument mit dem Befehl 
\texttt{\symbol{92}symbol\{$n$\}} nachdem die zuvor definierte Schriftart gew"ahlt 
wurde. $n$ steht f"ur die Nummer des Symbols in der Liste der Symbole. 
Der Befehl\\[6pt]
\texttt{\{\symbol{92}Cry\symbol{92}symbol\{41\}\}} \\[6pt]
erzeugt zum Beispiel das 
Zeichen \cry{41} in 12 pt-Schrift, falls im Vorspann \texttt{\symbol{92}Cry}
wie oben durch
\texttt{\symbol{92}newfont\{\symbol{92}Cry\}\{cryst scaled 1200\}} 
definiert wurde. Bei Verwendung des \textsf{NFSS}-Auswahlverfahrens
lautet der Befehl\\[6pt]
\texttt{\{\symbol{92}crys\symbol{92}symbol\{41\}\}} \\[6pt]
und das Symmetriesymbol erscheint in der gerade aktuellen Schriftgr"o"se.
Der Befehl sollte zwischen geschweiften Klammern 
stehen; werden sie weggelassen, so erscheinen im gesamten folgenden Text 
Symmetriesymbole anstelle von normalen Schriftzeichen. 

Zur Arbeitserleichterung kann man im Vorspann auch
neue Kommandos definieren, etwa nach dem Muster\\[6pt]
\texttt{\symbol{92}newfont\{\symbol{92}Cry\}\{cryst scaled 1200\}\\
\symbol{92}newcommand\{\symbol{92}Symm\}[1]\{\symbol{92}mbox\{\symbol{92}Cry\symbol{92}symbol\{\#1\}\}\}%
}\\[6pt]
Der Befehl \texttt{\symbol{92}Symm\{41\}} erzeugt dann das Symmetriesymbol Nr. 41
in 12 pt-Schrift, also \cry{41}\,. Dieser Befehl braucht nicht in geschweifte 
Klammern eingeschlossen zu werden.

Will man die Symbole in einer \texttt{\symbol{92}picture}-Umgebung verwenden, so 
sollte man sie mit \texttt{\symbol{92}put(}$x,y$\texttt{)\{\symbol{92}makebox(0,0)}[\emph{Pos}]\{...\}\}-Befehlen
positionieren. Der optionale Parameter [\emph{Pos}] entf"allt, wenn das 
Symbol in der Position $x,y$ zentriert werden soll.

Bei den Symbolen f"ur schr"ag zur Papierebene geneigten Symmetrieelementen,
wie sie bei kubischen Raumgruppen verwendet werden, z.B. \ \cry{103} oder
\cry{121}\,, und bei den Pfeilen, die zweiz"ahlige Achsen parallel zur
Papierebene bezeichnen, zum Beispiel \cry{37}\,, sollte sich die
Positionierung am Angelpunkt ausrichten, d.h. am Kringel, am schwarzen Punkt 
oder am Pfeilende, wobei je nach dessen Lage die Positionier-Parameter 
\texttt{t}, \texttt{b}, \texttt{l}, \texttt{r} f"ur \emph{Pos} im 
\texttt{\symbol{92}makebox}-Befehl verwendet werden, zum Beispiel: 

\begin{picture}(16,2.2)(0,-0.40)
\put(5,1){\line(1,0){8.5}}
\multiput(2.5,0.5)(1.5,0){2}{\line(0,1){1}}
\multiput(8.5,0.5)(1.5,0){4}{\line(0,1){1}}
\put(2.5,1){\makebox(0,0)[l]{\Cry{102}}}
\put(4.0,1){\makebox(0,0)[r]{\Cry{121}}}
\put(5.5,1){\makebox(0,0)[t]{\Cry{157}}}
\put(7.0,1){\makebox(0,0)[b]{\Cry{221}}}
\put(8.5,1){\makebox(0,0)[tl]{\Cry{103}}}
\put(10,1){\makebox(0,0)[bl]{\Cry{223}}}
\put(11.5,1){\makebox(0,0)[br]{\Cry{77}}}
\put(13,1){\makebox(0,0)[tr]{\Cry{129}}}
\put(0.5,0){\makebox(0,0)[bl]{\emph{Pos} =}}
\put(2.5,0){\makebox(0,0)[b]{\texttt{l}}}
\put(4.0,0){\makebox(0,0)[b]{\texttt{r}}}
\put(5.5,0){\makebox(0,0)[b]{\texttt{t}}}
\put(7.0,0){\makebox(0,0)[b]{\texttt{b}}}
\put(8.5,0){\makebox(0,0)[b]{\texttt{tl}}}
\put(10,0){\makebox(0,0)[b]{\texttt{bl}}}
\put(11.5,0){\makebox(0,0)[b]{\texttt{br}}}
\put(13,0){\makebox(0,0)[b]{\texttt{tr}}}
\end{picture}

Die Symbole sind mit Symbol-Nummern bezeichnet, die im Zeichensatz \texttt{cryst}
die Bedeutung gem"a"s der Tabelle auf der n"achsten Seite haben. 

Die Nummern f"ur die einfachen Symbole sprechen f"ur sich selbst, zum Beispiel
4 f"ur eine vierz"ahlige Drehachse oder 32 f"ur eine $3_2$-Achse. Kommt ein
Inversionszentrum hinzu, so ist eine 0 angeh"angt (Ausnahme: $6_3/m$ hat die Nummer 66). Die "ubrigen Symbole
sind etwas komplizierter (wegen der Beschr"ankung
der Symbolnummern auf die Zahlen 0 bis 255). Symbole mit einem Angelpunkt 
(wie in obigem Bild) haben dreistellige Nummern, die mit 1 oder 2 beginnen;
1 wenn die Achse in der Projektion auf das Papier horizontal oder von links
oben nach rechts unten verl"auft; 2 wenn sie vertikal oder von rechts oben 
nach links unten verl"auft. Die Symbole Nr. 0 und Nr. 10 (Inversionspunkt)
unterscheiden sich geringf"ugig in ihrer Gr"o"se.

Die Nummern der Pfeile f"ur $2_1$-Achsen enden auf 5 und 7, die f"ur 2-Achsen auf 8
und 9.
Die Pfeilrichtung entspricht dem Neigungswinkel, ausgedr"uckt in aufgerundeten
Vielfachen von $10\pi$: $30^\circ\!$ = 0,166$\pi \Rightarrow 10\cdot$0,166 
$\Rightarrow  2;$ $150^\circ\!$ = 0,833$\pi \Rightarrow 10\cdot$0,833 $\Rightarrow 9$. 
Die Zahl ist der 5,7, 8 oder 9
vorangestellt. Die verf"ugbaren Neigungen der Pfeile sind Vielfache von
$30^\circ$ und $45^\circ$.

\vskip12pt
\tabcolsep1.0mm
 
\begin{tabular}{@{}c@{}r@{\hspace{5mm}}c@{}r@{\hspace{5mm}}c@{}r@{\hspace{5mm}}%
c@{}r@{\hspace{5mm}}c@{}r@{\hspace{5mm}}c@{}r@{\hspace{5mm}}c@{}r}
\small Symbol&\small Nr.&\small Symbol&\small Nr. &\small Symbol&\small Nr. %
&\small Symbol&\small Nr. &\small Symbol&\small Nr. &\small Symbol&\small Nr. &\small Symbol&\small Nr. \\
\cry{0}&0 &\cry{3}&3  &\cry{4}&4   & \cry{43}&43  & \cry{5}&5  & \cry{7}&7 & \cry{8}&8 \\
\cry{10}&10 &\cry{30}&30 &\cry{40}&40  & \cry{83}&83   & \cry{25}&25 & \cry{27}&27  & \cry{28}&28 \\
\cry{2}&2  &\cry{133}&133 &\cry{44}&44 & \cry{143}&143   & \cry{35}&35 & \cry{37}&37 & \cry{38}&38\\
\cry{20}&20 &\cry{233}&233 &\cry{140}&140 & \cry{243}&243   & \cry{45}&45 & \cry{47}&47 & \cry{48}&48\\
\cry{12}&12 &\cry{136}&136&\cry{104}&104 & \cry{15}&15  & \cry{55}&55  & \cry{57}&57& \cry{58}&58\\
\cry{102}&102  &\cry{236}&236 &\cry{204}&204 & \cry{50}&50  & \cry{75}&75  & \cry{77}&77 & \cry{78}&78\\
\cry{120}&120 &\cry{103}&103 &\cry{24}&24 & \cry{6}&6  & \cry{85}&85  & \cry{87}&87& \cry{88}&88\\
\cry{22}&22  &\cry{203}&203 &\cry{84}& 84 & \cry{60}&60  & \cry{95}&95  & \cry{97}&97 & \cry{98}&98\\
\cry{202}&202 &\cry{130}&130 &\cry{124}&124 & \cry{36}&36  & \cry{105}&105  & \cry{107}&107  & \cry{108}&108\\
\cry{220}&220  &\cry{230}&230 &\cry{224}&224 & \cry{61}&61 & \cry{125}&125 & \cry{127}&127 & \cry{128}&128\\
\cry{21}&21 & \cry{31}&31  &\cry{41}&41 & \cry{62}&62 & \cry{135}&135 & \cry{137}&137& \cry{138}&138\\
\cry{210}&210 &\cry{113}&113 &\cry{81}&81 & \cry{63}&63 & \cry{145}&145 & \cry{147}&147 & \cry{148}&148\\
\cry{112}&112 &\cry{213}&213 &\cry{141}&141 & \cry{66}&66 & \cry{155}&155 & \cry{157}&157 & \cry{158}&158\\
\cry{121}&121 &\cry{131}&131 &\cry{241}&241   &\cry{64}&64& \cry{175}&175& \cry{177}&177& \cry{178}&178\\
\cry{212}&212 &\cry{231}&231 &\cry{42}&42   &\cry{65}&65 & \cry{185}&185& \cry{187}&187& \cry{188}&188\\
\cry{221}&221 & \cry{32}&32 &\cry{82}& 82 &&& \cry{195}&195& \cry{197}&197& \cry{198}&198\\
&& \cry{123}&123   & \cry{240}&240 & \cry{9}&9 &  \cry{59}&59 & \cry{109}&109 & \cry{159}&159 \\
&& \cry{223}&223   & \cry{80}&80  & \cry{29}&29 &  \cry{79}&79 & \cry{129}&129 & \cry{179}&179 \\
&& \cry{132}&132   & \cry{142}&142 &\cry{39}&39 &  \cry{89}&89 & \cry{139}&139 & \cry{189}&189 \\
&& \cry{232}&232  & \cry{242}&242 &  \cry{49}&49 &  \cry{99}&99 & \cry{149}&149 & \cry{199}&199 
\end{tabular}

\vskip12pt
Beispiele f"ur Schriftg"o"sen:\\[6pt]
1000 \qquad {\kris\symbol{20}\quad\symbol{21}\quad\symbol{3}\quad\symbol{113}\quad\symbol{43}%
\quad\symbol{36}\quad\symbol{95}\quad\symbol{57}\quad\symbol{189}}\\[4pt]
1200 \qquad {\crys\symbol{20}\quad\symbol{21}\quad\symbol{3}\quad\symbol{113}\quad\symbol{43}%
\quad\symbol{36}\quad\symbol{95}\quad\symbol{57}\quad\symbol{189}}\\[5pt]
1440 \qquad {\Crys\symbol{20}\quad\symbol{21}\quad\symbol{3}\quad\symbol{113}\quad\symbol{43}%
\quad\symbol{36}\quad\symbol{95}\quad\symbol{57}\quad\symbol{189}}\\[6pt]
1728 \qquad {\CRys\symbol{20}\quad\symbol{21}\quad\symbol{3}\quad\symbol{113}\quad\symbol{43}%
\quad\symbol{36}\quad\symbol{95}\quad\symbol{57}\quad\symbol{189}}\\[7pt]
2074 \qquad {\CRYs\symbol{20}\quad\symbol{21}\quad\symbol{3}\quad\symbol{113}\quad\symbol{43}%
\quad\symbol{36}\quad\symbol{95}\quad\symbol{57}\quad\symbol{189}}


\end{document}
