Journal Méthodes d’entrée pour les applications graphiques, de XIM à GTK en passant par IBus et UIM

Mon premier journal… Ça fait tout drôle. Je le consacre donc à un thème qui me trotte dans la tête depuis un certain temps et qu’un commentaire a achevé de transformer en journal. Il s’agit d’un partage d’expérience qui n’intéressera probablement pas une grande fraction de la population de ce site mais bon, je vous promets que si j’avais plus intéressant à raconter, je n’hésiterais pas à écrire un autre journal, pour le moment c’est tout ce que j’ai.

Mise en place du décor : depuis l’arrivée d’UTF-8 dans les locales des distributions et depuis son utilisation de plus en plus répandue sur Internet, il devient aisé de taper toutes sortes de caractères dans des zones de texte sans bricolage particulier. Un usage intéressant que j’y vois, c’est notamment dans le corps de courriels ou lors de prises de notes, il devient désormais possible d’écrire en pur texte des caractères issus de différents alphabets ou des choses comme :
  ∂u/∂t + (u·∇)u = -ρ⁻¹ ∇p + νΔu + f
  ∇·u = 0

Bien sûr, il n’est pas question d’écrire des formules trop complexes mais heureusement qu’UTF-8 n’est pas un éditeur de formule complet, ceci est juste un exemple de ce qui devient possible avec suffisamment de caractères à disposition. La grande limitation restante pour tirer parti des atouts de cette merveilleuse invention qu’est UTF-8, c’est encore de pouvoir écrire aisément les caractères disponibles.

Le cœur du propos : la saisie des caractères peut se faire à plusieurs niveaux. Tout d’abord, en définissant une carte du clavier, où chaque touche est associée à un caractère. C’est pratique, très rapide à taper (je suis bien content en tapant couramment du français de pouvoir écrire « é » avec une seule touche) mais ne permet pas d’écrire tellement de caractères différents à moins de multiplier énormément le nombre de touches. C’est pourquoi, par dessus ce système viennent usuellement se greffer deux mécanismes : les combinaisons de touches et les touches mortes. Pour le premier cas, « Maj + x » permet d’écrire un « X » majuscule. Pour le second, un appui sur « ^ » n’écrit rien, mais si ensuite j’appuie sur « e », le caractère est modifié pour devenir « ê » (avec mon clavier AZERTY français).

Ces manières de combiner quelques touches permettent donc d’arriver à regrouper sur un clavier tous les caractères usuels d’une langue à alphabet ce qui permet tant qu’on ne veut écrire qu’une langue à la fois d’associer à chaque langue une carte des caractères associés aux touches du clavier. Ainsi pour passer du français (avec alphabet latin) au grec (avec alphabet hellénique) ou au russe (cyrillique), je le fais en changeant cette carte (cf. « xmodmap »). Pour démultiplier encore les possibilités, avec X, il est possible d’utiliser une touche de composition qui rend n’importe quelle touche morte et permet de combiner plein de caractères entre eux. Cela rajoute des possibilités mais ne diffère pas fondamentalement des solutions précédentes.

Ces solutions ne permettent cependant pas d’écrire dans des langues pour lesquelles le nombre de caractères possibles est trop élevé. Il est hors de question de taper avec un clavier chinois qui contiendrait des milliers de touches (ce qui en les combinant permettrait peut-être d’arriver à représenter une fraction suffisante des caractères nécessaires pour écrire dans cette langue). D’autres mécanismes d’entrée plus comple(t|exe)s existent pour ça, qui permettent de taper des mots avec un alphabet (souvent latin) qui sont convertis en caractères. Ces mécanismes d’entrée sont implémentés dans des programmes externes (UIM, SCIM, IBus, etc) qui sont utilisés par les applications (en fait, par GTK, Qt, etc). Ces programmes externes proposent généralement un système de greffons pour chaque langue et jeu de caractère ce qui permet de changer à la volée le type d’entrée souhaitée de la même manière que l’on peut changer la carte de clavier.

Avec ces différentes couches, il devient possible de taper vraiment beaucoup de choses. Par exemple, pour taper la formule mathématique au début de ce journal, j’ai utilisé le greffon LaTeX que propose IBus. En utilisant IBus dans GTK (dans mon cas, mais ça marche aussi très bien avec Qt), les caractères mathématiques étaient à portée de clavier : la séquence « \nabla » devenant « ∇ », et ainsi de suite…

Là où ça se corse, c’est justement quand on creuse pour comprendre vraiment qui implémente lesquelles de chacune de ces fonctions qui transforment les pressions de touches en caractères. Même quand je passe par IBus, je voudrais être capable d’utiliser mes touches mortes et la composition de caractères. C’est là que le bât blesse…

Les applications (ou plutôt GTK et Qt) peuvent utiliser une méthode d’entrée fournie par un programme externe. Mais quand aucun de ces programmes n’est spécifié, elles utilisent par défaut un mécanisme interne qui a ses propres règles. Attention, ça va être douloureux : du coup, à moins de spécifier explicitement l’usage de XIM (la méthode d’entrée fournie par le serveur X), GTK utilise ses propres règles de composition qui sont codées en dur dans la bibliothèque et ne sont pas parfaitement synchronisées avec celles de X.org. Hormis ces problèmes de synchronisation qui font que les applications utilisant GTK ne se comportent pas comme les autres applications vis à vis de la touche de composition, ce comportement rend la composition de caractères avec GTK complètement impossible à paramétrer. L’utilisateur ne peut pas définir ses propres combinaisons de caractères, etc.

Pour pouvoir faire de tels réglages, la solution consiste donc à demander explicitement à GTK et Qt d’utiliser la méthode d’entrée XIM, ce qui est obtenu en définissante les variables d’environnement :
  GTK_IM_MODULE=xim
  QT_IM_MODULE=xim
Désormais, les combinaisons de caractères définies dans « $HOME/.XCompose » seront prises en compte dans les applications GTK et Qt, au prix de ne pas utiliser une méthode d’entrée alternative (IBus, UIM, SCIM, etc) ce qui empêche d’avoir accès par défaut à des combinaisons avancées pour taper des caractères étendus (chinois, maths et autres). En pratique, les objets (« widgets ») GTK et Qt peuvent permettre de sélectionner la méthode d’entrée utilisée par une sélection dans le menu de l’objet (clic droit ou touche « menu » du clavier) qui liste les méthodes d’entrée alternatives disponibles mais cette fonctionnalité n’est pas toujours activée. Du coup, ce n’est plus évident de basculer d’un mode de saisie à un autre et ce n’est plus possible dans tous les champs de saisie.

La conclusion : UIM propose une solution élégante, puisque lui même permet d’utiliser une autre méthode d’entrée comme XIM ce qui donne trois niveaux de saisies qui permettent alors toutes les solutions présentées ci-dessus :
XIM (touches mortes, composition) → UIM (écriture de caractères par mots) → GTK ou Qt

Cependant UIM n’est pas la méthode d’entrée qui dispose du nombre de greffons le plus fourni. Très adapté pour taper du japonais par exemple, UIM ne permet pas de saisir des caractères mathématiques avec des mots LaTeX (ce qui est justement la partie qui m’intéresse).

SCIM semble permettre d’utiliser UIM, mais je n’ai jamais essayé, il faut avouer que la cascade de méthodes d’entrée ainsi obtenue apparaît difficilement comme une solution élégante :
XIM → UIM → SCIM → GTK, Qt

Heureusement, l’avenir semble un peu plus prometteur, puisque qu’IBus devrait être capable de prendre en compte la configuration d’X.org directement (et donc, je suppose le « $HOME/.XCompose »), ce qui réduirait la chaîne à :
IBus → GTK, Qt tout en permettant de régler finement ses combinaisons pour la composition. Les utilisateurs de Fedora peuvent déjà en tester une ébauche dans Fedora 13 grâce au greffon IBus XKBC. En attendant, ma solution reste d’utiliser XIM par défaut et de changer au besoin pour IBus en passant par le menu des champs de saisie. Ce n’est pas idéal car ça casse vraiment le rythme de saisie, mais dès qu’IBus résoudra les dernières difficultés, je changerai pour lui.

Épiloque : voilà, c’était l’état de ma réflexion au jour d’aujourd’hui, j’espère ne pas y avoir glissé trop d’erreurs. S’il y en a corrigez-moi, je ne suis pas sûr d’avoir tout compris des rôles respectifs de toutes ces solutions. Et vous, qu’utilisez-vous ?

Post scriptum : C’est mon premier journal, et je constate que, lors de la prévisualisation, des caractères UTF-8 passent mal. Il me semble avoir déjà vu ça dans les commentaires et le rendu final passait bien. Je tente donc comme ça et j'espère qu'il n'y aura pas de soucis une fois le tout publié.