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Matplotlib 中文用户指南 4.8 XeLaTeX/LuaLaTeX 设置

2017-01-30 11:49 891 查看

XeLaTeX/LuaLaTeX 设置

原文：Typesetting With XeLaTeX/LuaLaTeX

译者：飞龙

协议：CC BY-NC-SA 4.0

使用 pgf 后端，matplotlib 可以将图形导出为可以使用 pdflatex，xelatex 或 lualatex 处理的 pgf 绘图命令。 XeLaTeX 和 LuaLaTeX 具有完整的 unicode 支持，可以使用安装在操作系统中的任何字体，利用 OpenType，AAT 和 Graphite 的高级排版功能。由

plt.savefig('figure.pgf')

创建的 Pgf 图片可以作为原始命令嵌入到 LaTeX 文档中。图形也可以通过切换到该后端，直接编译并使用

plt.savefig('figure.pdf')

保存到 PDF。

matplotlib.use('pgf')

或者为处理 PDF 输出而注册它：

from matplotlib.backends.backend_pgf import FigureCanvasPgf
matplotlib.backend_bases.register_backend('pdf', FigureCanvasPgf)

第二种方法允许你继续使用常规的交互式后端，并从图形用户界面保存 xelatex，lualatex 或 pdflatex 编译的 PDF 文件。

Matplotlib 的 pgf 支持需要最新的 LaTeX 安装，包括 TikZ/PGF 软件包（如 TeXLive），最好安装 XeLaTeX 或 LuaLaTeX。如果你的系统上存在 pdftocairo 或 ghostscript，也可以选择将图形保存为 PNG 图像。所有应用程序的可执行文件必须位于

PATH

中。

控制 pgf 后端行为的 Rc 参数：


参数	文档
pgf.preamble	包含在 LaTeX 序言中的行
pgf.rcfonts	使用 fontspec 软件包从 rc 参数设置字体
pgf.texsystem	xelatex （默认）， lualatex 或者 pdflatex

注意

TeX 定义了一系列特殊字符，例如：

# $ % & ~ _ ^ \ { }

通常，这些字符必须正确转义。一些字符（

，

）会自动在数学环境之外转义。

字体规定

用于获取文本元素大小，或将图形编译为 PDF 的字体通常在 matplotlib rc 参数中定义。你还可以通过清除

font.serif

，

font.sans-serif

或

font.monospace

的列表来使用 LaTeX 默认的 Computer Modern 字体。请注意，这些字体的字形覆盖范围非常有限。如果要保留 Computer Modern 字体，但需要扩展 Unicode 编码支持，请考虑安装 Computer Modern Unicode 字体 CMU Serif，CMU Sans Serif 等。

保存到

.pgf

时，matplotlib 用于图形布局的字体配置包含在文本文件的标题中。

# -*- coding: utf-8 -*-

import matplotlib as mpl
mpl.use("pgf")
pgf_with_rc_fonts = {
"font.family": "serif",
"font.serif": [],                   # use latex default serif font
"font.sans-serif": ["DejaVu Sans"], # use a specific sans-serif font
}
mpl.rcParams.update(pgf_with_rc_fonts)

import matplotlib.pyplot as plt
plt.figure(figsize=(4.5,2.5))
plt.plot(range(5))
plt.text(0.5, 3., "serif")
plt.text(0.5, 2., "monospace", family="monospace")
plt.text(2.5, 2., "sans-serif", family="sans-serif")
plt.text(2.5, 1., "comic sans", family="Comic Sans MS")
plt.xlabel(u"μ is not $\\mu$")
plt.tight_layout(.5)

自定义序言

通过将你的命令添加到序言中，你可以完全自定义它。如果要配置数学字体（例如使用 unicode-math）或加载其他软件包，请使用

pgf.preamble

参数。此外，如果你想自己做字体配置，而不是使用 rc 参数中指定的字体，请确保禁用

pgf.rcfonts

。

# -*- coding: utf-8 -*-
from __future__ import (absolute_import, division, print_function,
unicode_literals)

import six

import matplotlib as mpl
mpl.use("pgf")
pgf_with_custom_preamble = {
"font.family": "serif", # use serif/main font for text elements
"text.usetex": True,    # use inline math for ticks
"pgf.rcfonts": False,   # don't setup fonts from rc parameters
"pgf.preamble": [
"\\usepackage{units}",         # load additional packages
"\\usepackage{metalogo}",
"\\usepackage{unicode-math}",  # unicode math setup
r"\setmathfont{xits-math.otf}",
r"\setmainfont{DejaVu Serif}", # serif font via preamble
]
}
mpl.rcParams.update(pgf_with_custom_preamble)

import matplotlib.pyplot as plt
plt.figure(figsize=(4.5,2.5))
plt.plot(range(5))
plt.xlabel("unicode text: я, ψ, €, ü, \\unitfrac[10]{°}{μm}")
plt.ylabel("\\XeLaTeX")
plt.legend(["unicode math: $λ=∑_i^∞ μ_i^2$"])
plt.tight_layout(.5)

选择 TeX 系统

matplotlib 使用的 TeX 系统由

pgf.texsystem

参数选择。可能的值为

xelatex

（默认值），

lualatex

和

pdflatex

。请注意，当选择

pdflatex

时，必须在序言中配置字体和 unicode 处理。

# -*- coding: utf-8 -*-

import matplotlib as mpl
mpl.use("pgf")
pgf_with_pdflatex = {
"pgf.texsystem": "pdflatex",
"pgf.preamble": [
r"\usepackage[utf8x]{inputenc}",
r"\usepackage[T1]{fontenc}",
r"\usepackage{cmbright}",
]
}
mpl.rcParams.update(pgf_with_pdflatex)

import matplotlib.pyplot as plt
plt.figure(figsize=(4.5,2.5))
plt.plot(range(5))
plt.text(0.5, 3., "serif", family="serif")
plt.text(0.5, 2., "monospace", family="monospace")
plt.text(2.5, 2., "sans-serif", family="sans-serif")
plt.xlabel(u"μ is not $\\mu$")
plt.tight_layout(.5)

故障排除

请注意，在一些 Linux 发行版和 MiKTeX 安装中发现的 TeX 包已经过时了。确保更新你的软件包目录并升级或安装最新的 TeX 发行版。

在 Windows 上，可能需要修改

PATH

环境变量来包含 latex，dvipng 和 ghostscript 可执行文件的目录。详细信息请参阅环境变量和在窗口中设置环境变量。

Windows 上的限制会导致后端保留由应用程序打开的文件句柄。因此，可能无法删除相应的文件，直到应用程序关闭（参见

#1324

）。

有时保存到 png 图像的图形中的字体非常糟糕。这在 pdftocairo 工具不可用，并且 ghostscript 用于 pdf 到 png 的转换时发生。

确保你想要做的事情在 LaTeX 文档中可实现，你的 LaTeX 语法是有效的，并且你正在使用原始字符串，如果必要的话，避免意外的转义序列。

pgf.preamble rc

设置提供了大量的灵活性，以及导致问题的许多方法。遇到问题时，尝试最小化或禁用自定义序言。

配置 unicode-math 环境可能有点棘手。例如 TeXLive 分发版提供了一组通常不在系统范围内安装的数学字体。与 LuaLatex 不同的是，XeTeX 不能根据名字找到这些字体，这就是你可能必须指定

\setmathfont{xits-math.otf}

，而不是

\setmathfont{XITS Math}

的原因，或者使字体可用于你的操作系统。更多详细信息请参阅这个

tex.stackexchange.com

的问题。

如果 matplotlib 使用的字体配置不同于你的 LaTeX 文档中的字体设置，则导入图形中的文本元素对齐可能会关闭。如果你不确定 matplotlib 用于布局的字体，请检查

.pgf

文件的标题。

如果图中有很多对象，矢量图像和

.pgf

文件可能变得臃肿。这可能是图像处理或非常大的散点图的情况。在极端情况下，这可能导致 TeX 内存不足：

TeX capacity exceeded, sorry

（TeX 容量过大，对不起）。你可以配置 LaTeX 来增加可用于生成

.pdf

图像的内存量，请见

tex.stackexchange.com

上讨论的问题。另一种方法是使用

rasterized = True

关键字，或者根据本示例的

.set_rasterized(True)

『栅格化』图形的某些导致问题部分。

如果你仍需要帮助，请参阅获取帮助。

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