Float Optimizer Skill
概述
本技能专门处理 Category B：浮动体缺陷，包括：
- B1：浮动体远离首次引用（Float-Reference Distance）
- B2：浮动体大小不适配栏宽（Float Width Mismatch）
- B3：连续多个浮动体堆叠无正文间隔（Float Clustering）
- B4：浮动体跨页分裂（Float Page Orphaning）
该技能由 code-surgeon-agent 调用，通过对浮动体位置参数、尺寸设置和周围正文结构的精确调整，实现图表与正文的和谐共处。浮动体优化是视觉排版中最具挑战性的环节之一，必须结合页图反馈迭代验证。
适用场景
当 layout-detective-agent 报告中出现以下缺陷 ID 时，路由至本技能：
| 缺陷 ID | 描述 | 优先级 |
|---|
| B1 | 浮动体远离首次引用 | High |
| B2 | 浮动体大小不适配栏宽 | High |
| B3 | 浮动体连续堆叠 | Medium |
| B4 | 浮动体跨页分裂 | Medium |
输入规范
| 输入项 | 来源 | 说明 |
|---|
主 .tex 文件路径 | 项目上下文 | 需修改的源文件 |
| 排版侦探报告 | layout-detective-agent 输出 | 包含缺陷对象（图表标签）、页码、描述 |
| 源码交叉引用报告 | extract_crossrefs.py 输出 (data/crossrefs.json) | 提供每个图表的首次引用行号、定义行号、行距离、节距离 |
| 当前 PDF 页图 | visual-inspector 输出 | 用于验证修复后视觉效果 |
| 模板类型 | 用户上下文或 templates.yaml | 单栏/双栏，影响浮动体宽度策略 |
输入使用说明：
- 从
crossrefs.json 的 distances[] 数组中提取 ref_line 和 figure_line，计算源码距离
- 若源码距离近（
line_distance < 50 且 section_distance = 0）但视觉距离远 → 典型 LaTeX 浮动体放置问题，使用本技能的浮动体参数调整策略
- 若源码距离本身远 → 优先建议移动源码位置（策略 3），而非调整浮动体参数
输出规范
修改完成后，必须返回以下信息：
{
"skill": "float-optimizer",
"status": "success | partial | failed",
"modified_files": ["main.tex"],
"changes": [
{
"defect_id": "B1",
"object": "Figure 3",
"action": "调整浮动体位置参数为 [ht]",
"before": "\\begin{figure}[t]",
"after": "\\begin{figure}[ht]"
},
{
"defect_id": "B2",
"object": "Table 1",
"action": "将 tabular 宽度设为 \\linewidth",
"before": "\\begin{tabular}{|l|c|c|}",
"after": "\\begin{tabularx}{\\linewidth}{|l|X|X|}"
}
],
"unresolved": []
}
修复策略
通用原则
- 浮动体是“浮动”的：LaTeX 的浮动体放置算法具有不确定性，同一份源码在不同编译中可能产生不同输出。因此，修复后必须多次编译以验证稳定性。
- 最小侵入：优先调整位置参数
[ht]，其次调整尺寸，最后才考虑移动浮动体在源码中的位置。
- Endmatter 硬约束：正文浮动体不得进入
Acknowledgements、References、Bibliography 所在页；若发生，按失败处理，并优先在 endmatter 前插入 \FloatBarrier。
- 视觉验证必须：浮动体修复的效果必须在页图上肉眼确认，不能仅凭日志判断。
B1：浮动体远离首次引用
问题特征：
- 图表出现在距离其首次引用页码 ≥ 2 页的位置。
- 读者需翻页才能找到对应图表，打断阅读流。
- 源码分析：从
data/crossrefs.json 读取 ref_line 和 figure_line：
- 若
line_distance < 50 且 section_distance = 0 → 源码组织良好，问题出在 LaTeX 浮动体放置算法
- 若
line_distance > 100 或 section_distance ≥ 1 → 源码层面的引用与定义相距较远
诊断流程（新增）：
# 第一步：运行源码交叉引用分析
paperfit run scripts/extract_crossrefs.py main.tex --output data/crossrefs.json
# 第二步：解读输出
# {
# "distances": [
# {"label": "fig:result", "ref_line": 245, "figure_line": 260, "line_distance": 15, "section_distance": 0, "severity": "none"}
# ]
# }
# 若源码距离近但视觉距离远 → 浮动体参数调整
# 若源码距离远 → 移动源码位置
修复策略（按优先级）：
-
调整位置参数
将浮动体环境的参数优先改为 [ht]。禁止将正文浮动体修成 [p] 或 [!p]；只有模板机制明确限制的跨栏场景才保留页顶策略。
% 修改前
\begin{figure}[t]
% 修改后
\begin{figure}[ht]
参数含义：h = here（尽可能在此处），t = top（页顶）。p = float page（独立浮动页）对正文浮动体视为禁用策略。
-
使用 \FloatBarrier 强制放置
在引用点之后、期望图表出现的位置之前插入 \FloatBarrier（需 placeins 宏包），并在 Acknowledgements / References / \bibliography 之前再加一道 endmatter barrier，阻止正文浮动体漂入参考文献区域。
\usepackage{placeins}
...
As shown in Figure~\ref{fig:result}, ...
\FloatBarrier % 确保图不会漂到更后
-
移动浮动体源码位置
将整个 figure 或 table 环境在 .tex 源码中向上移动，使其更接近首次引用点。
注意：移动源码可能改变上下文，需确保不影响前后文语义。
-
拆分大型浮动体
若一个浮动体包含多个子图且过大，考虑拆分为两个独立的浮动体，或将其部分内容移至附录。
-
调整前后正文数量
在浮动体前后增删少量文本（由 semantic-polish-agent 协助），改变分页位置，使浮动体自然落在引用附近。
B2：浮动体大小不适配栏宽
问题特征：
- 过窄：图表宽度明显小于栏宽，两侧留白过多。
- 超宽：图表超出栏宽，内容被截断或溢出到页边。
- 机器证据：
visual_signal_report.json 可能包含 source=pymupdf_native 的 B2 finding，字段包括 metrics.subtype=underfilled_width|overflow_width、width_context=column|page、object_width_ratio、object_width_page_ratio、overflow_pt 和 pdf_bbox。
证据解释：
width_context=column 表示对象应按栏宽评估；object_width_ratio < 0.85 通常是过窄候选。metrics.subtype=overflow_width 或 overflow_pt > 0 表示对象在 PDF 原生坐标中超过页面或栏边界，应优先处理。- PyMuPDF native geometry 是辅助信号，必须与渲染页图位置和源码 label/crossrefs 对齐后再修改。
修复策略（按优先级）：
-
图片宽度标准化
将所有图片的 \includegraphics 宽度设为 \linewidth（单栏）或 \textwidth（跨栏）。
% 修改前
\includegraphics[width=0.6\textwidth]{figure.pdf}
% 修改后
\includegraphics[width=\linewidth]{figure.pdf}
-
区分单栏与跨栏图表
- 单栏模板：所有图表默认使用
\linewidth。
- 双栏模板：单栏图表用
\columnwidth 或 \linewidth；跨栏图表使用 figure* / table* 环境，宽度用 \textwidth。
% 双栏中的跨栏图
\begin{figure*}
\includegraphics[width=\textwidth]{wide_figure.pdf}
\end{figure*}
-
表格宽度自适应
使用 tabularx 将表格宽度设为 \linewidth，并由 X 列自动分配多余空间。
\begin{tabularx}{\linewidth}{|l|X|X|}
-
旋转超宽表格
对于列数过多的宽表，使用 sidewaystable 环境旋转 90 度展示。
\usepackage{rotating}
...
\begin{sidewaystable}
\centering
\begin{tabular}{...}
...
\end{tabular}
\end{sidewaystable}
-
缩小超大图片
若原图本身尺寸过大，可使用 width=\linewidth 自动缩放；若仍需保持比例，可同时设置 height 和 keepaspectratio。
\includegraphics[width=\linewidth,height=0.3\textheight,keepaspectratio]{figure.pdf}
执行边界：
- 优先修复有 label/crossrefs 对齐的 B2 对象；没有可靠源码锚点时只报告候选，不做盲改。
- 对 source-changing run，默认只生成 repair plan；只有显式
--apply 或宿主等价授权时才执行源码写回。
- 多轮浮动体修复必须同时显式启用
--apply --max-rounds N，并由 runtime 的 approval carry-forward、artifact freshness、candidate approval scope gate、per-round lineage 和 gatekeeper CONTINUE 控制。
- 不使用
\resizebox/\scalebox 作为宽度问题的默认修复；表格优先使用 tabularx、table* 或宽度感知列格式。
B3：浮动体连续堆叠
问题特征：
- 同一页或连续两页出现 ≥ 3 个图表，且中间正文极少（≤ 2 行）。
修复策略（按优先级）：
-
分散浮动体位置参数
为不同浮动体分配非 p 的位置偏好，优先 [ht] / [t]，避免它们挤在同一页。
\begin{figure}[t] ... \end{figure}
\begin{table}[b] ... \end{table}
\begin{figure}[ht] ... \end{figure}
-
在浮动体之间插入正文
若浮动体在源码中连续出现，可在其间补充或前移若干行正文（需确保语义连贯）。
\begin{figure} ... \end{figure}
% 在此处插入一段正文，哪怕只有 2-3 行
The above results demonstrate...
\begin{table} ... \end{table}
-
使用 \FloatBarrier 控制浮动页
在适当位置插入 \FloatBarrier，迫使之前的浮动体在下一页之前全部输出，避免后续浮动体继续堆积。
-
将部分图表移至附录
若正文中图表过多，可将非核心的图表或消融实验移至附录，并在正文中引用。
B4：浮动体跨页分裂
问题特征：
- 一个长表格跨页断开，且第二页未重复表头。
- 一个图片（含子图）被分页符切开。
修复策略（按优先级）：
-
长表格使用 longtable 环境
将普通 table + tabular 替换为 longtable，支持跨页并自动重复表头。
\usepackage{longtable}
...
\begin{longtable}{|l|c|c|}
\caption{Long table caption} \label{tab:long} \\
\hline
\textbf{Header1} & \textbf{Header2} & \textbf{Header3} \\
\hline
\endfirsthead
\hline
\textbf{Header1} & \textbf{Header2} & \textbf{Header3} \\
\hline
\endhead
% 表格内容
\end{longtable}
-
强制表格不跨页
若表格并非特别长，可用 \begin{table}[!h] 配合 \centering 强制放在一页内。
\begin{table}[!h]
\centering
\begin{tabular}{...}
...
\end{tabular}
\end{table}
-
拆分过大的图片组
若一个 figure 包含多个子图且总高度过大，拆分为两个独立的 figure 环境。
双栏模板的特殊处理
双栏布局下的浮动体优化更加复杂，需额外注意：
| 场景 | 策略 |
|---|
| 单栏图过窄 | 判断图片宽高比：若宽度 > 高度 * 1.5，考虑改为跨栏 figure* |
| 跨栏图位置不受控 | 跨栏图只能放在页顶或单独浮动页，使用 [t] 或 [p] |
| 跨栏图导致正文留白 | 若跨栏图后下一页大片空白，考虑缩小图尺寸或在其后补充内容 |
| 双栏末页浮动体堆积 | 使用 \balance 或 \flushend 平衡末页两栏高度（见 space-util-fixer） |
修复验证
每完成一项修复后：
- 重新编译至少 两次 以稳定交叉引用和浮动体位置。
- 渲染新的 PDF 页图，对照缺陷报告逐项检查：
- B1：浮动体页码与引用页码差值是否 ≤ 1？
- B2：图表宽度是否充分利用栏宽且无溢出？
- B3：堆叠是否分散，页面上图表数量是否 ≤ 2？
- B4：表格跨页是否带有重复表头？
- 若未通过，尝试下一策略，直至所有策略用尽或缺陷消除。
注意事项
- 避免过度使用
[H]：float 宏包提供的 [H] 参数强制图表“在此处”，会破坏 LaTeX 的浮动机制，容易导致大面积留白。仅作为最后手段使用。
- 跨栏图顺序：双栏中
figure* 总是出现在下一页顶部，这是 LaTeX 的固有行为，不可改变。若引用与图表跨页不可避免，接受并记录。
- 与
space-util-fixer 协同：浮动体调整可能影响页数预算和末页留白，需联动 space-util-fixer 综合优化。
Float Optimizer Skill 就绪。 等待 code-surgeon-agent 调用，执行浮动体优化任务。