兩種媒介：紙本 vs. 網頁

寫作的目的有一部分是要給人看，因此排版自然而然就成為作者的工作之一。在文字普及後的絕大多數時間，排版僅需要考慮紙本印刷物。即使十幾年前電腦已十分盛行，排版軟體仍主要在解決紙本印刷物的排版問題。這本身不是個問題，但今日網路已成為主流的資訊傳播管道，網頁因而成為與紙本同等 (甚至更加) 重要的文字承載媒介。

這對文字工作者²造成了新的負擔，因為兩種不同的文字承載媒介 – 紙本與網頁，在歷史上各自衍生出兩種設計邏輯十分迥異的排版系統， \(\TeX\) 以及 HTML，而這兩種系統彼此是無法 (輕易) 相互轉換的 (例如，嘗試使用 Chrome 將網頁轉存成 PDF 時，你會發現一張圖片常被分割在不同頁面)。因此，今日的文字工作者在寫作前得先回答一個問題：

我的作品會活在網路上還是要印出來？

兩種工具：WYSIWYG vs. WYSIWYM

上一段內容或許對許多人來說相當陌生，因為我們都是用 Microsoft Word 長大的，根本不知道什麼是 \(\TeX\)。MS Word 和 \(\TeX\) 一樣，皆是以紙本排版為目的而設計，但 MS Word 不同於 \(\TeX\) 在於其為所見即所得 (What You See Is What You Get, WYSIWYG) 的排版軟體，讓使用者不須接觸到複雜的標記式語言 (Markup Language)³。但簡潔的使用界面需付出代價 – 複雜的檔案格式⁴，因而較難進行檔案管理⁵。

Figure 1: \(\TeX\) 排版系統

相較於所見即所得的排版軟體，所見即所思 (What You See Is What You Mean, WYSIWYM) 的系統如 \(\TeX\) 和 HTML 通常以純文字檔的形式儲存，再以編譯器輸出或以閱讀軟體 (瀏覽器即是 HTML 的閱讀軟體) 讓讀者看到最終的排版結果。這類系統少了 Word 難以管理的缺點，但卻有一個令許多使用者卻步的大缺點 – 太過複雜的標記式語言讓作者難以專注在寫作的內容，必須時時擔心排版問題。

Figure 2: 所見即所得 (WYSIWYG) vs. 所見即所思 (WYSIWYM)

Markdown：改善 WYSIWYM

面對過於複雜的標記式語言，John Gruber 發明了 Markdown 以避開撰寫網頁時過於複雜的 HTML 語法。Markdown 是一種容易學習、極為簡化的標記式語言。事實上，由於原始的 Markdown 語法過於簡單⁶，造成許多衍生「風格」Markdown 的發明以擴充原本不足的語法。這也間接導致今日 Markdown 並非可通行 (portable) 於所有聲稱支援 Markdown 的平台。

Figure 3: Markdown 轉換成 HTML

Markdown 的出現使得所見即所思的排版方式不再如此地惡名昭彰，因為 Markdown 簡潔的語法使其極易閱讀(比較圖 3 最左與最右)。原本為了處理網頁排版而設計的 Markdown，也將目標擴展到了紙本媒介 (將 Markdown 轉換成 \(\TeX\) 再輸出成 PDF)，這大大增強了使用 Markdown 撰寫文件的動機：同一份文件能選擇輸出成適合「網頁瀏覽」或「紙本列印」的格式。

總結來說，Markdown 的出現使過去排版系統的問題出現了改善的契機：

1. 簡化複雜的標記式語言，讓 WYSIWYM 的排版方式變得平易近人
2. 使用相同原始檔 (source file) 輸出適合網頁及印刷的格式

R Markdown：R + Markdown

R Markdown，顧名思義就是 R 語言 + Markdown。R 是一個統計計算的程式語言。你可能會好奇結合程式語言和 Markdown 的用途為何？R Markdown 最初發展的目的，有一部份與 R 語言強大的繪圖功能有關：

透過在 Markdown 文件中穿插「程式語言區塊 (code chunk) 」，可以讓程式語言執行的結果直接顯示於文件中。如此就不須手動將 (統計軟體跑出來的) 圖片插入文件中。

下方的是個簡單的例子，用 3 行 R 指令畫出著名的鳶尾花數據集：

library(ggplot2)
ggplot(data = iris) +
  geom_point(aes(x = Sepal.Length,
                 y = Petal.Width,
                 color = Species)
            )

這項功能對從事數據分析或科學研究的使用者非常實用，因為它自動化了麻煩的事情。

但對於非 R 語言使用者，使用 R Markdown 有比較好嗎 (相對 Markdown 而言)？

Pandoc

R Markdown 背後運作的關鍵是 Pandoc，一個用於不同標記式語言間格式轉換的工具。如上文所述，Markdown 原本被用作簡化的標記式語言來撰寫網頁，而 Pandoc 則是用來將 Markdown 轉換成 HTML 的 (其中一種) 工具。然而，Pandoc 不只能將 Markdown 轉換成 HTML。它也能將 Markdown 轉換成其它多種格式，而其中最實用的就是前述以紙本媒介為目標的 \(\TeX\) 及 PDF。

透過 Pandoc 的加持，R Markdown 能輸出成多種格式。此外，也因為 Pandoc Markdown⁷ 的語法完整，R Markdown 能進行非常精緻的排版 (精緻到能輸出可直接送印出版的書籍)。但 Pandoc 強大的功能卻反而讓它與沒有程式經驗的使用者絕緣，因為這些使用者不可能會去研究、下載、打開 Command Line 執行 Pandoc。R Markdown 將對於新手過於複雜的 Pandoc 隱藏起來，讓使用者透過 GUI 界面就能直覺地使用 Pandoc 的功能。

Figure 4: R Markdown 運作流程。先由 knitr 將 .Rmd 中的程式碼執行結果插入 .md (文件由 .Rmd 轉換為 .md)，再透過 Pandoc 將 .md 轉換成其它輸出格式。

R Markdown 的未來

以紙本印刷為主流的過去在今日留下許多痕跡。學術論文格式和印刷物排版的處理仍以 \(\LaTeX\) 和 \(\TeX\) 的功能最為齊全，但以 \(\LaTeX\) 撰寫而成的文件難以轉換為適合網頁閱讀的格式。至於另一個方向，以 HTML/CSS/JS 為基礎排版的網頁，有機會轉換成排版美觀、適合印刷的 PDF 格式嗎？

以目前資訊科技的發展來看，後者是比較可能的，畢竟網路科技是程式軟體開發的重要焦點，以網頁為媒介的文件只會越來越多；相對來說，\(\LaTeX\) 可能只剩學術界在使用，學術界本身更是缺乏人力去做這種吃力不討好的工作 (開發程式將 \(\LaTeX\) 轉換成 HTML)。

事實上，目前已有實際的專案在嘗試這件事。例如，網頁的 CSS 可定義 page media，嘗試控制瀏覽器如何生成 PDF。另一個更有前景的專案是 R Markdown 生態圈裡的新套件 – pagedown。pagedown 旨在直接生成以印刷為目的的 HTML 文件，而略過 R Markdown 透過 Pandoc 及 \(\LaTeX\) 生成 PDF 的歷程⁹。你可以在這裡看看本文以 pagedown 輸出的樣式。我完全不需更動文章內容，只要使用不同的輸出指令，就能從部落格文章瞬間轉換成漂亮的紙本印刷物 (可用 chrome 列印 → 儲存成 PDF)。

小結

• 因為歷史因素，現存兩種文字承載媒介 – 紙本和網頁。對多數人來說，必需在使用紙本或使用網頁發表之間抉擇。

• 排版軟體的兩種設計邏輯 – WYSIWYG vs. WYSIWYM，各自存在優缺點。WYSIWYG 使用起來直覺，但檔案管理不便；WYSIWYM 則語法複雜，但能作出十分精美之排版且檔案管理方便。

• Markdown 結合了過去 WYSIWYG 和 WYSIWYM 的優點，也解決了兩者的缺點。同時，Markdown 也有潛力解決紙本發表與網頁發表之間的矛盾。

• R Markdown 擴充 Markdown 語法使其能撰寫相當複雜的文件 (如期刊文章、書籍、網站等) 並結合程式語言的支持，自動化許多麻煩事，讓使用者能快速上手使用。

• 面對紙本 vs. 網頁，未來似乎向著以網頁為文字承載媒介主流的世界前進。而資訊科技的發展，使得紙本印刷之排版困難逐漸能被網頁技術解決。

I have a dream that one day all students and researchers will forget what “formatting a paper” even means. I have a dream that one day journals and grad schools no longer have style guides. I have a dream that one day no missing $ is inserted, and \hbox is never overfull.

— Yihui Xie¹⁰

這段文字是 Yihui 的夢想，我想也是 R Markdown 的終極目標：讓文字工作者能專注在寫作內容，而將格式與排版等麻煩事交給 R Markdown。