XSL フォーマットオブジェクト

XSL-FO ( XSL Formatting Objects ) は、 PDFファイルの生成に最もよく使用されるXMLドキュメント フォーマット用のマークアップ言語です。XSL-FO は、XML データの変換とフォーマット用に設計されたW3CテクノロジのセットであるXSL (Extensible Stylesheet Language)の一部です。XSL の他の部分は、XSLTとXPathです。XSL-FO のバージョン 1.1 は、2006 年に公開されました。

XSL-FOはW3Cによって機能が完成しているとみなされています。^[1]ワーキングドラフトの最終更新は2012年1月で、ワーキンググループは2013年11月に終了しました。^[2]

HTMLとCSSの組み合わせとは異なり、XSL-FO は統合されたプレゼンテーション言語です。HTML で使用されるセマンティック マークアップはありません。また、外部の XML または HTML ドキュメントのデフォルトのプレゼンテーションを変更する CSS とは異なり、XSL-FO はドキュメントのすべてのデータをそれ自体の中に保存します。

XSL-FO を使用する基本的な考え方は、ユーザーが FO ではなく XML 言語で文書を書くというものです。XHTML 、 DocBook 、 TEI などがその例です。次に、ユーザーは自分で書くか、対象の文書タイプに合ったものを見つけて、 XSLT変換を取得します。この XSLT 変換によって、XML が XSL-FO に変換されます。

XSL-FO ドキュメントが生成されると、FO プロセッサと呼ばれるアプリケーションに渡されます。FO プロセッサは、XSL-FO ドキュメントを読み取り可能、印刷可能、またはその両方が可能な形式に変換します。XSL-FO の最も一般的な出力はPDFファイルまたはPostScriptですが、一部の FO プロセッサはRTFファイルなどの他の形式に出力したり、ページの順序とその内容を表示するユーザーの GUI のウィンドウに出力したりすることもできます。

XSLT 言語自体は、もともとこの目的のためだけに考案されましたが、現在ではより一般的な XML 変換に広く使用されています。この変換手順は XSL-FO では非常に当然のこととされているため、XML を XSL-FO に変換する XSLT を実際の XSL-FO ドキュメント自体と呼ぶことも珍しくありません。XSL-FO のチュートリアルでさえ、FO 処理命令の周りに XSLT コマンドが記述される傾向があります。

XSLT 変換ステップは非常に強力です。これにより、目次、リンクされた参照、索引、その他さまざまな可能性を自動的に生成できます。

XSL-FO ドキュメントは、PDF や PostScript ドキュメントとは異なります。さまざまなページのテキストのレイアウトを明確に記述するものではありません。代わりに、ページの外観とさまざまなコンテンツの配置場所を記述します。そこから、FO プロセッサは、FO ドキュメントで記述された境界内でテキストをどのように配置するかを決定します。XSL-FO 仕様では、生成されたページに関して、異なる FO プロセッサが異なる応答を返すことさえ許可されています。

たとえば、FO プロセッサの中には、行を区切るときにスペースを最小にするために単語をハイフンでつなぐことができるものもあれば、そうしないものもあります。プロセッサによって、非常に単純なものから、前の行または次の行もハイフンでつなぐかどうかを考慮する複雑なものまで、さまざまなハイフン アルゴリズムが使用される場合もあります。これにより、一部の境界線上のケースでは、さまざまなページのレイアウトがかなり大幅に変更されます。XSL-FO 仕様で、FO プロセッサにレイアウトに関するある程度の選択を明示的に許可しているケースもあります。

FO プロセッサ間のこの差異により、プロセッサ間で一貫性のない結果が生じることは、多くの場合問題になりません。これは、XSL-FO の一般的な目的が、ページ化された印刷メディアを生成することにあるためです。XSL-FO ドキュメント自体は通常、中間手段として使用され、配布される最終形式としてPDFファイルまたは印刷ドキュメントを生成することがほとんどです。これは、HTML が生成され、最終形式として直接ユーザーに配布される方法とは対照的です。書式設定言語入力 (HTML/CSS または XSL-FO) ではなく最終的な PDF を配布することは、一方では、受信者が書式設定言語インタープリタ間の違いから生じる予測不可能性に影響されないことを意味しますが、他方では、ページ サイズや好みのフォント サイズの違い、画面上、紙上、音声でのプレゼンテーションの調整など、さまざまな受信者のニーズにドキュメントを簡単に適応させることができないことを意味します。

XSL-FO 言語はページ化されたメディア用に設計されたため、ページの概念は XSL-FO の構造の不可欠な部分です。

FO は、いわゆる「コンテンツ主導」設計に最適です。これは、書籍、記事、法律文書などの標準的なレイアウト方法です。このレイアウト方法では、ページの余白にさまざまな繰り返し情報が組み込まれ、かなり連続したテキストが 1 行に流れます。これは、新聞や雑誌で使用される「レイアウト主導」設計とは対照的です。これらの文書のコンテンツが必要なスペースに収まらない場合は、収まるまで一部が切り詰められます。XSL-FO では、雑誌レイアウトの厳しい制限に簡単には対応できません。実際、多くの場合、そのようなレイアウトの一部の形式を表現する能力がありません。

言語の設計は基本的な性質を持ちますが、非常に表現力に優れています。テーブル、リスト、サイドフロート、その他さまざまな機能が利用できます。これらの機能は CSS のレイアウト機能に匹敵しますが、一部の機能は XSLT によって構築されることが想定されています。

XSL-FO ドキュメントは XML ドキュメントですが、 DTDやスキーマに準拠する必要はありません。代わりに、XSL-FO 仕様で定義された構文に準拠します。

XSL-FO ドキュメントには、2 つの必須セクションが含まれています。最初のセクションには、名前付きページ レイアウトのリストが詳細に記載されています。2 番目のセクションは、さまざまなページ レイアウトを使用して、コンテンツがさまざまなページにどのように配置されるかを決定する、マークアップ付きのドキュメント データのリストです。

ページ レイアウトは、ページのプロパティを定義します。ページ レイアウトは、対象の言語の規則に一致するように、テキストの流れの方向を定義できます。ページ レイアウトは、ページのサイズとページの余白を定義します。さらに重要なことは、奇数ページと偶数ページの外観が異なる効果を実現するページのシーケンスを定義できることです。たとえば、印刷用に内側の余白に余分なスペースを与えるページ レイアウト シーケンスを定義できます。これにより、本が綴じられる余白にさらに多くのスペースを与えることができます。

ドキュメント データ部分は一連のフローに分割され、各フローはページ レイアウトに添付されます。フローにはブロックのリストが含まれており、各ブロックにはテキスト データ、インライン マークアップ要素、またはこれら 2 つの組み合わせのリストが含まれます。ページ番号、章の見出しなどのコンテンツは、ドキュメントの余白に追加されることもあります。

ブロックとインライン要素は CSS とほぼ同じように機能しますが、パディングとマージンのルールの一部は FO と CSS で異なります。ページの向きに対するブロックとインラインの進行方向を完全に指定できるため、英語以外の言語で FO ドキュメントを機能させることができます。FO 仕様の言語は、CSS 2.1 とは異なり、これらの方向を説明するときに、左と右ではなく、開始と終了などの方向に中立な用語を使用します。

XSL-FO の基本的なコンテンツ マークアップは、CSS とそのカスケード ルールから派生しています。そのため、XSL-FO の多くの属性は、明示的に上書きされない限り、子要素に伝播します。

XSL-FO は、豊富なテキスト レイアウト機能を備えています。上記で指定した情報に加えて、XSL-FO 言語では次の指定が可能です。

ページは複数の列を持つように定義できます。この場合、ブロックはデフォルトで 1 つの列から次の列に流れます。個々のブロックをすべての列にまたがるように設定して、ページにテキストの区切りを作成することもできます。この区切りの上の列は互いに流れ込み、区切りの下の列も同様です。ただし、上のセクションから下のセクションにテキストを流すことはできません。

XSL-FO のページ仕様の性質上、複数のページでは列の数や幅が実際は異なる場合があります。そのため、テキストは 3 列ページから 5 列ページ、さらに 1 列ページへと簡単に流れていきます。

すべての FO 機能は、複数列ページの制限内で動作します。

2 つの属性、つまり span と padding-after を指定することで、複数の列にまたがることができます。

XSL-FO リストは、基本的に、2 セットのブロックが並んで積み重ねられたものです。エントリは、「左側」またはインライン開始方向のブロックと、「右側」またはインライン終了方向のブロック シーケンスで構成されます。左側のブロックは、概念的にはリスト内の番号または箇条書きになります。ただし、用語集エントリで見られるようなテキスト文字列にすることもできます。右側のブロックは、期待どおりに機能します。これらのブロックは両方ともブロック コンテナーにすることも、1 つのリスト エントリに複数のブロックを含めることもできます。

XSL-FO リストに番号が付けられる場合、その番号付けは、XSLT または XSL-FO ドキュメントを生成したその他のプロセスによって実行されることが想定されています。そのため、番号リストは XSL-FO で明示的に番号付けされる必要があります。

ユーザーは、ブロックまたはフロー自体にWidowとOrphan を指定し、属性を子ブロックにカスケードすることができます。さらに、ブロックを 1 つのページにまとめて保持するように指定することもできます。たとえば、画像ブロックとその画像の説明を分離しないように設定できます。FO プロセッサは、ページに大量の空きスペースを作成する必要がある場合でも、これらのコマンドに従うように最善を尽くします。

ユーザーは、ページの下部に表示される脚注を作成できます。脚注は、FO ドキュメント内で、参照されている箇所に通常のテキスト フローで記述されます。参照はインライン定義として表されますが、必須ではありません。本文は、FO プロセッサによってページの下部に配置される 1 つ以上のブロックです。FO プロセッサは、参照がどこにあっても、その参照によって引用される脚注が同じページから始まることを保証します。ページに余分な空白が作成される場合でも、同じになります。

FO テーブルは HTML/CSS テーブルとほぼ同じように機能します。ユーザーは各セルのデータ行を指定します。また、背景色などのスタイル情報を各列に指定することもできます。さらに、ユーザーは最初の行をテーブル ヘッダー行として指定し、独自のスタイル情報を持つこともできます。

FO プロセッサには、各列に割り当てるスペースの量を正確に指示することも、テーブル内のテキストを自動調整するように指示することもできます。

FO には、テキスト ブロックの方向を設定するための広範なコントロールがあります。ページの中央で、テキスト ブロックの方向を別の方向に設定できます。これらの方向設定されたブロックは、ドキュメントの残りの部分とは異なる方向の言語に使用したり、レイアウトの目的でテキストの方向を設定したりする必要がある場合に使用できます。これらのブロックには、表からリスト、または方向が変更された他のテキスト ブロックまで、事実上あらゆる種類のコンテンツを含めることができます。

• ページ番号の引用。特別なタグを含むページをテキストで引用することができ、FO プロセッサはこのタグが表示される実際のページ番号を入力します。
• さまざまなスタイルのブロック境界線。
• 背景色と画像。
• CSS と同様にフォントの制御と重み付けを行います。
• サイドフロート。
• その他のインライン要素。

XSL-FO バージョン 1.1 では、バージョン 1.0 にいくつかの新機能が追加されています。

XSL-FO 1.0 では、ページのどの領域にどのテキストを配置できるかについてかなり制限がありました。バージョン 1.1 ではこれらの制限が大幅に緩和され、フロー テキストをページ上の複数の明示的な領域にマッピングできるようになりました。これにより、新聞のようなタイプセッティングが可能になります。

XSL-FO プロセッサの多くの出力形式、特に PDF にはブックマーク機能があります。この機能により、ユーザーが選択できる別のウィンドウでテキスト文字列を指定できます。選択すると、ドキュメント ウィンドウはドキュメントの特定の領域にすぐにスクロールします。

XSL-FO v1.1 では、XSL-FO で名前付きブックマークを作成する機能が提供され、プロセッサがこれをサポートする出力形式に渡すことができるようになりました。

XSL-FO 1.1 には、本の最後にある索引の生成をサポートする機能があります。これは、FO ドキュメント内の適切にマークアップされた要素を参照することによって行われます。

最後のページは、FO ドキュメント内の特定のアンカーへの明示的なドキュメント内参照を提供しなくても生成できます。「最後のページ」の定義は、特定のページ セット内に制限することも、ドキュメント全体をカバーするようにすることもできます。これにより、ユーザーは「15 ページ中 2 ページ目」のように指定できます。この場合、ページ 15 は最後のページ定義のページ番号です。

テーブル マーカーを使用すると、テーブルの各ページの下部にある実行合計や「テーブルの続き」インジケーターなど、テーブルのヘッダーとフッター内に動的なコンテンツを作成できます。

XSL-FO 1.1 では、サイド フロートにキーワード「inside」と「outside」が追加され、ページの外側または内側の端に余白部分を配置したページ レイアウトを実現できるようになりました。inside は、本の綴じ方に近いページ側を指し、outside は、本の綴じ方から遠いページ側を指します。

XSL-FO 1.1 では、グラフィックのサイズを合わせる機能が改良され、サイズを縮小して合わせる機能 (拡大して合わせる機能ではない) と、特定のスケーリング手順を定義する機能が追加されました。さらに、結果のスケーリング係数は表示用に参照できます (たとえば、図のキャプションに「表示されている画像は実際のサイズの 50% です」と表示できます)。

• XML 言語– XML 言語であるため、任意の XML 言語から XSL-FO コードを生成するには、XSLT 変換 (および XSLT プロセッサ) のみが必要です。TEIまたは DocBookで文書を簡単に作成し、Web 表示用に HTML に変換したり、印刷用に PDF (FO プロセッサ経由) に変換したりできます。実際、この両方の目的のために、TEI および DocBook XSLT が多数存在します。
• 使いやすさ– XSL-FO のもう 1 つの利点は、比較的使いやすいことです。この言語の機能の多くは CSS の作業に基づいているため、CSS ユーザーはマークアップ属性の基本に精通しています。FO ドキュメントの特定のセクションがどのように表示されるかを理解するのは通常非常に簡単です。
• 低コスト– 市販の組版およびページ レイアウト製品と比較すると、XSL-FO は、タイポグラフィとレイアウトの要件を満たしていれば、はるかに低コストのソリューションを提供できます (以下を参照)。初期所有コストは低く ( Apache FOPや xmlroff などの無料実装が要件を満たしている場合はゼロ)、特に市販の組版ツールのコストと比較すると低くなります。必要なスキル (主に XSLT プログラミング) は広く入手可能です。XSL-FO に関する優れた書籍が多数あるほか、オンライン リソースやアクティブなユーザー コミュニティもあります。
• 多言語– XSL-FO は、人間のすべての書き言葉で動作するように設計されており、実装によってその目標はほぼ達成されています。このため、XSL-FO は、すべての言語バージョンの文書を作成できる単一のツール セットを必要とする、多数の国語にローカライズされた文書の作成に特に適しています。これは、携帯電話やコンピューター周辺機器などの巨大な市場をこれらの地域が占めているため、アジアや中東の言語が重要な家電製品などの技術文書作成に特に役立ちます。
• 成熟した標準– XSL-FO 1.1 の公開により、XSL-FO は数多くの堅実な商用および非商用の実装を備えた成熟した標準であることが証明されています。ページ構成に関して、これと同等の標準は他にありません。

• 限られた機能– XSL-FO は、技術マニュアル、ビジネス ドキュメント、請求書などに代表される「軽めに設計された」ドキュメントの要件を満たすように特別に設計されました。より洗練されたデザインにも使用できますが、レイアウトとタイポグラフィの観点からは、本質的にできることが限られています。特に、XSL-FO では、2 つの書式設定オブジェクトのページ位置関係を知ることに依存する書式設定効果を直接得る方法が提供されていません。たとえば、「このものがあのものと同じページにある場合は X を実行し、そうでない場合は Y を実行する」という直接的な方法はありません。これは、XSL-FO で使用される 2 段階の変換ベースの抽象処理モデルを反映した、明確な設計上の決定です。この制限は、マルチ パス プロセスを実装することで対処できます。残念ながら、最初のパスの結果を 2 番目のパスに返す方法についての標準は現在ありません。すべてではないにしても、ほとんどの実装では、これに使用できる何らかの処理可能な中間結果形式が提供されていますが、今日実装されているそのようなプロセスは、必然的に実装固有のものになります。
• 同様に、XSL-FO には含まれていない重要なレイアウト機能もあります。これは、優先度が低かったか、設計が難しすぎてバージョン 1.1 に組み込めなかったか、W3C ルールに従って最終仕様に組み込めるだけの実装がなかったためです。
• これらのアーキテクチャ上の制限に加えて、現在の XSL-FO 実装 (商用およびオープンソースの両方) では、QuarkXPressやInDesignなどのハイエンド レイアウト ツールや、LaTeXなどのプログラム可能なタイプセッティング システムが提供するのと同じレベルのタイポグラフィの洗練性が提供されていません。たとえば、現在の実装では、見開きページのテキスト行が垂直に並ぶようにする機能は提供されていません。XSL-FO 仕様には、これを妨げるものはありませんが、それを要求するものもありません。完全に自動化された組版ソリューションで十分なほとんどのドキュメントでは、そのレベルのタイポグラフィの洗練性は必要ありません。ただし、ハイエンドの出版物や大衆向けの書籍では通常必要です。場合によっては、XSLT を使用してLaTeXドキュメントを生成することで、この要件を満たすことができます。
• 拡張機能の依存性– 特定のドキュメントまたはドキュメント デザインへの XSL-FO の適用性を検討する場合、さまざまな XSL-FO 実装によって提供される独自の拡張機能を考慮する必要があります。これらの拡張機能は、コア仕様の一部ではない機能を追加します。たとえば、ある製品は、XSL-FO 仕様で対応されていない日本語の印刷規則のサポートを追加します。ただし、これらの機能を使用すると、そのような XSL-FO システムは特定の実装に少し縛られることになります (ただし、完全に独自の組版システムを使用する場合のように完全に縛られるわけではありません)。
• 非現実的な手動編集– 一般的に、XSL-FO インスタンスを手動で編集するのは非現実的です (XSL-FO は、編集のしやすさではなく、明瞭性と完全性を目的として設計されています)。XFDesigner などのビジュアル編集ツールを使用すると、この作業を軽減できますが、すべての XSL-FO タグにアクセスできるわけではありません (特にマーカーと脚注)。XF Designer は、Ecrion Software のサポート対象製品ではなくなりました。

特定のドキュメントで XSL-FO が機能するかどうかを判断しようとする場合、通常、次のタイポグラフィとレイアウトの要件により、XSL-FO が機能しないことがわかります (ただし、これらの要件の一部は独自の拡張機能によって満たされる場合があります)。

• 新しいページごとに脚注番号または記号シーケンスを再開する必要があります (ただし、一部の実装では、自動脚注番号付けをサポートする拡張機能が提供されています)。
• フロートオブジェクトの両側にテキストを配置する必要がある (XSL-FO では、片側と上部および/または下部にテキストを配置できますが、両側には配置できません。ただし、一部の実装では、独自の拡張機能を介してこのような複雑なレイアウトをサポートしています。)
• 1 ページに可変数の列を配置する必要があります (ただし、少なくとも 2 つの商用実装では、ページ内に複数列のブロックを作成するための拡張機能が提供されています)。
• 列全体の脚注が必要です (いくつかの実装では列の脚注拡張機能が提供されています)。
• 他の余白部分に対して動的に配置される余白部分 (たとえば、ページ上で垂直方向に均等に間隔を空けて配置される余白部分) が必要です。XSL-FO は、アンカーに対して垂直方向に揃うように余白部分を配置する機能のみを提供します。
• 繰り返されるページ マスターの同質シーケンス内で、フロートまたは「アウト オブ ライン」オブジェクトとして 2 ページにまたがるコンテンツを作成する必要があります (これは、複数のボディ領域とフロー マップを使用して XSL-FO 1.1 で実行できますが、それらのページに使用されるページ マスターを制御できる必要があります)。
• 同じページに下部フロートコンテンツと脚注の両方が必要です。
• 任意の曲線に対してテキストを実行できる必要があります (ただし、一部の実装ではSVGがサポートされており、これを使用してこの制限を回避できます)。
• 線を特定のベースライン グリッドに制限できる必要があります (たとえば、見開きページの線を正確に位置合わせするため)。
• 図が常にページ上のアンカー ポイントに面して表示されるようにするなど、ページに対応したレイアウトを必要とするもの。

CSS2 (ページメディアモジュール) が印刷メディアに基本的な機能を提供し始めて以来、 XMLおよびHTML標準とCSS標準が統合されています。CSS ページメディアモジュールレベル 3 により、W3C はドキュメントの書式設定と PDF の生成のための統合標準の策定を完了しています。そのため、2013 年以降、 ^[2] CSS3-paged は XSL-FO の代替として W3C から提案されています。

XSLフォーマットオブジェクトのバージョン2.0の設計ノートは2009年に初めて公開され、2012年に最後に更新されました。^[3]

• テキスト
• Apache FOP - オープンソースでロイヤリティフリーの XSL-FO 実装
• XEP - 商用および独自のレンダリング エンジン
• Antenna House Formatter - XSL-FO および CSS フォーマット ソフトウェア - 商用および独自のレンダリング エンジン

• W3C の XSL-FO 1.1 仕様
• W3C の XSL-FO 1.0 仕様
• XML.com の XSL-FO とは何ですか?
• FO の例とテクニック - Dave Pawson が作成したリファレンス サイト
• XSL-FO チュートリアルとサンプル
• XSL フォーマットオブジェクトチュートリアル
• aXSL - XSL-FO ドキュメントを処理するためのオープンソース API
• FOray - aXSL インターフェースを使用した、オープンソースでロイヤリティフリーの XSL-FO 実装
• XSL-FO の紹介と例
• FO.NET - .NET 用の XSL-FO から PDF へのレンダラー