Matplotlib PDF 导出使用错误的字体

Question

我想为一个演示文稿生成高质量的图表。我正在使用Python的matplotlib来制作这些图形。不过，导出为PDF时，似乎我的字体设置没有被识别。

我尝试过通过传递一个FontProperties对象给文本绘制函数来设置字体，也尝试过全局设置字体选项。为了说明问题，这里有一个简单的示例：

import scipy
import matplotlib
matplotlib.use('cairo')
import matplotlib.pylab as pylab
import matplotlib.font_manager as fm

data = scipy.arange(5)

for font in ['Helvetica', 'Gill Sans']:
    fig = pylab.figure()
    ax = fig.add_subplot(111)
    ax.bar(data, data)
    ax.set_xticks(data)
    ax.set_xticklabels(data, fontproperties = fm.FontProperties(family = font))
    pylab.savefig('foo-%s.pdf' % font)

在这两种情况下，生成的输出是一样的，都是使用Helvetica字体（而且我确实安装了这两种字体）。

为了确认，以下方法也没有帮助：

matplotlib.rc('font', family = 'Gill Sans')

最后，如果我更换后端，使用原生查看器：

matplotlib.use('MacOSX')

我确实能在查看器界面中看到正确的字体——但这仅限于查看器的界面。PDF输出又一次出错了。

为了确认——我确实可以设置其他字体——但只能是其他类型的字体系列：我可以设置serif字体、fantasy字体或monospace字体。但所有的无衬线字体似乎都默认使用Helvetica。

Answer 1

如果你是为了寻找非cairo后端的解决方案而来到这里，这里有一些补充信息。

matplotlib的pdf后端目前还不支持真正的字体集合（也就是保存为.ttc文件的字体）。你可以查看这个问题。

现在推荐的解决办法是从.ttc文件中提取你需要的字体，然后把它保存为.ttf文件。接着按照Konrad Rudolph的方式使用这个字体。

你可以使用一个叫做fonttools的Python包来做到这一点：

font = TTFont("/System/Library/Fonts/Helvetica.ttc", fontNumber=0)
font.save("Helvetica-regular.ttf")

据我所知，无法通过将新生成的.ttf文件路径传递给rc来让这个设置变成“全局”的。如果你真的很着急，可以尝试将一个.ttc文件中的所有字体提取到单独的.ttf文件中，然后卸载.ttc文件，单独安装.ttf文件。为了让提取的字体和原始的.ttc字体并排使用，你需要使用像FontForge这样的工具来更改字体名称。不过我还没有测试过这个方法。

Answer 2

基本上，@Jouni 的回答是正确的，但因为我在实现时遇到了一些问题，所以这里分享一下我的最终解决方案：

#!/usr/bin/env python2.6

import scipy
import matplotlib
matplotlib.use('cairo')
import matplotlib.pylab as pylab
import matplotlib.font_manager as fm

font = fm.FontProperties(
        family = 'Gill Sans', fname = '/Library/Fonts/GillSans.ttc')

data = scipy.arange(5)
fig = pylab.figure()
ax = fig.add_subplot(111)
ax.bar(data, data)
ax.set_yticklabels(ax.get_yticks(), fontproperties = font)
ax.set_xticklabels(ax.get_xticks(), fontproperties = font)
pylab.savefig('foo.pdf')

注意，字体必须通过 fontproperties 这个键来明确设置。显然，fname 属性没有 rc 设置（至少我没有找到）。

在创建 font 的时候，给 family 这个键并不是绝对必要的，PDF 后端会忽略它。

这段代码只适用于 cairo 后端，使用 MacOSX 是不行的。

Answer 3

这里提到的“family”参数和相应的rc参数其实并不是用来指定字体名称的，但可以这样使用。它有一个（可以说是复杂的）类似CSS的字体选择系统，帮助同一个脚本在不同的电脑上运行时，选择最接近的可用字体。通常推荐的使用方法是，比如说要用Gill Sans字体，可以把它放在rc参数font.sans-serif的值前面（具体可以参考这个示例rc文件），然后把font.family设置为sans-serif。

不过，如果字体管理器因为某些不明的原因决定Gill Sans不是最接近你要求的字体，这就会让人感到烦恼。为了绕过这种字体选择的逻辑，可以使用FontProperties(fname='/path/to/font.ttf')（具体可以查看这个文档）。

在你的情况下，我猜测MacOSX的后端通过操作系统的机制来使用字体，因此自动支持各种字体，但pdf后端有自己的一套字体支持代码，可能不支持你版本的Gill Sans。