matplotlib 中文问题

matplotlib的缺省配置文件中所使用的字体无法正确显示中文。为了让图表能正确显示中文，主要有三种设置中文的方法：

（1）直接读取指定的字体文件。这种方法的依赖性最小，缺点是要指定字体文件的路径。举个例子，在源码所在目录下有STZHONGS.TTF字体文件，那么可以像下面这样写：

1. # -*- coding: utf-8 -*-
   
   from numpy import *
   import matplotlib.pyplot as plt
   from matplotlib import font_manager
   
   # 如果要保存为pdf格式，需要增加如下配置
   #from matplotlib import rcParams
   #rcParams["pdf.fonttype"] = 42
   
   chf = font_manager.FontProperties(fname='STZHONGS.TTF')
   
   plt.plot(arange(0, 10, 1), arange(0, 10, 1))
   plt.title(u'中文测试图样', fontproperties=chf)
   plt.legend((u'图例',), 'lower right', prop=chf)
   plt.savefig('test.png', format='png')    # 或者pdf

   （2）在脚本里设置使用系统字体。这种方法要依赖于系统的字体文件。比如：

2. # -*- coding: utf-8 -*-
   
   from numpy import *
   import matplotlib.pyplot as plt
   from matplotlib import rcParams
   
   rcParams['font.family'] = 'STZhongSong'
   
   # 如果要保存为pdf格式，需要增加如下配置
   #rcParams["pdf.fonttype"] = 42
   
   plt.plot(arange(0, 10, 1), arange(0, 10, 1))
   plt.title(u'中文测试图样')
   plt.legend((u'图例',), 'lower right')
   plt.savefig('test.png', format='png')    # 或者pdf

   （3）第三种方法是修改Matplotlib的默认配置，相当于把脚本里的设置移到了配置文件中。设置mpl-data\matplotlibrc文件，下面是默认的配置：

3. #font.family         : sans-serif
   #font.serif          : Bitstream Vera Serif, New Century Schoolbook, Century Schoolbook L, Utopia, ITC Bookman, Bookman, Nimbus Roman No9 L, Times New Roman, Times, Palatino, Charter, serif
   #font.sans-serif     : Bitstream Vera Sans, Lucida Grande, Verdana, Geneva, Lucid, Arial, Helvetica, Avant Garde, sans-serif

   如何获得自带的字体？

   在matplotlib中可以通过字体名指定字体，而每个字体名都与一个字体文件相对应。通过下面的程序可以获得所有可用的字体列表：

   >>> from matplotlib.font_manager import fontManager
   >>> fontManager.ttflist
   [<Font 'cmex10' (cmex10.ttf) normal normal 400 normal>,
    <Font 'Bitstream Vera Sans Mono' (VeraMoBd.ttf) normal normal 700 normal>,
    ...
   ]
   

   fontManager.ttflist是matplotlib的系统字体索引列表。其中的每个元素都是表示字体的Font对象。例如由第一个Font对象可知，字体名”cmex10”与字体文件“cmex10.ttf”相对应。下面的语句获得字体文件的全路径和字体名：

   >>> fontManager.ttflist[0].name
   'cmex10'
   >>> fontManager.ttflist[0].fname
   'C:\\Python26\\lib\\site-packages\\matplotlib\\mpl-data\\fonts\\ttf\\cmex10.ttf'
   

   由字体文件的路径可知’cmex10’是matplotlib自带的字体。

   from matplotlib.font_manager import fontManager
   import matplotlib.pyplot as plt
   import os
   import os.path
   
   fig = plt.figure(figsize=(12,6))
   ax = fig.add_subplot(111)
   plt.subplots_adjust(0, 0, 1, 1, 0, 0)
   plt.xticks([])
   plt.yticks([])
   x, y = 0.05, 0.08
   fonts = [font.name for font in fontManager.ttflist if
       os.path.exists(font.fname) and os.stat(font.fname).st_size>1e6] ❶
   font = set(fonts)
   dy = (1.0-y)/(len(fonts)/4 + (len(fonts)%4!=0))
   for font in fonts:
       t = ax.text(x, y, u"中文字体", {'fontname':font, 'fontsize':14}, transform=ax.transAxes) ❷
       ax.text(x, y-dy/2, font, transform=ax.transAxes)
       x += 0.25
       if x >= 1.0:
           y += dy
           x = 0.05
   plt.show()