Matplotlib 中文用戶指南 4.8 XeLaTeX/LuaLaTeX 設置

XeLaTeX/LuaLaTeX 設置

原文:Typesetting With XeLaTeX/LuaLaTeX

譯者:飛龍

協議:CC BY-NC-SA 4.0

使用 pgf 后端,matplotlib 可以將圖形導出為可以使用 pdflatex,xelatex 或 lualatex 處理的 pgf 繪圖命令衍菱。 XeLaTeX 和 LuaLaTeX 具有完整的 unicode 支持几苍,可以使用安裝在操作系統中的任何字體协怒,利用 OpenType,AAT 和 Graphite 的高級排版功能宜雀。 由plt.savefig('figure.pgf')創(chuàng)建的 Pgf 圖片可以作為原始命令嵌入到 LaTeX 文檔中本橙。 圖形也可以通過切換到該后端固该,直接編譯并使用plt.savefig('figure.pdf')保存到 PDF锅减。

matplotlib.use('pgf')

或者為處理 PDF 輸出而注冊它:

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

第二種方法允許你繼續(xù)使用常規(guī)的交互式后端,并從圖形用戶界面保存 xelatex伐坏,lualatex 或 pdflatex 編譯的 PDF 文件怔匣。

Matplotlib 的 pgf 支持需要最新的 LaTeX 安裝,包括 TikZ/PGF 軟件包(如 TeXLive)桦沉,最好安裝 XeLaTeX 或 LuaLaTeX每瞒。 如果你的系統上存在 pdftocairo 或 ghostscript,也可以選擇將圖形保存為 PNG 圖像纯露。 所有應用程序的可執(zhí)行文件必須位于PATH中剿骨。

控制 pgf 后端行為的 Rc 參數:

參數 文檔
pgf.preamble 包含在 LaTeX 序言中的行
pgf.rcfonts 使用 fontspec 軟件包從 rc 參數設置字體
pgf.texsystem xelatex(默認),lualatex或者pdflatex

注意

TeX 定義了一系列特殊字符埠褪,例如:

# $ % & ~ _ ^ \ { }

通常浓利,這些字符必須正確轉義。一些字符(_钞速,^荞膘,%)會自動在數學環(huán)境之外轉義。

字體規(guī)定

用于獲取文本元素大小玉工,或將圖形編譯為 PDF 的字體通常在 matplotlib rc 參數中定義。 你還可以通過清除font.serif淘菩,font.sans-seriffont.monospace的列表來使用 LaTeX 默認的 Computer Modern 字體遵班。 請注意,這些字體的字形覆蓋范圍非常有限潮改。 如果要保留 Computer Modern 字體狭郑,但需要擴展 Unicode 編碼支持,請考慮安裝 Computer Modern Unicode 字體 CMU Serif汇在,CMU Sans Serif 等翰萨。

保存到.pgf時,matplotlib 用于圖形布局的字體配置包含在文本文件的標題中糕殉。

# -*- 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)

自定義序言

通過將你的命令添加到序言中亩鬼,你可以完全自定義它。 如果要配置數學字體(例如使用 unicode-math)或加載其他軟件包阿蝶,請使用pgf.preamble參數雳锋。 此外,如果你想自己做字體配置羡洁,而不是使用 rc 參數中指定的字體玷过,請確保禁用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)

選擇 TeX 系統

matplotlib 使用的 TeX 系統由pgf.texsystem參數選擇。 可能的值為xelatex(默認值)辛蚊,lualatexpdflatex粤蝎。 請注意,當選擇pdflatex時袋马,必須在序言中配置字體和 unicode 處理初澎。

# -*- 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

請注意,在一些 Linux 發(fā)行版和 MiKTeX 安裝中發(fā)現的 TeX 包已經過時了飞蛹。確保更新你的軟件包目錄并升級或安裝最新的 TeX 發(fā)行版谤狡。
在 Windows 上,可能需要修改PATH環(huán)境變量來包含 latex卧檐,dvipng 和 ghostscript 可執(zhí)行文件的目錄墓懂。詳細信息請參閱環(huán)境變量在窗口中設置環(huán)境變量
Windows 上的限制會導致后端保留由應用程序打開的文件句柄霉囚。因此捕仔,可能無法刪除相應的文件,直到應用程序關閉(參見#1324)盈罐。
有時保存到 png 圖像的圖形中的字體非常糟糕榜跌。這在 pdftocairo 工具不可用,并且 ghostscript 用于 pdf 到 png 的轉換時發(fā)生盅粪。
確保你想要做的事情在 LaTeX 文檔中可實現钓葫,你的 LaTeX 語法是有效的,并且你正在使用原始字符串票顾,如果必要的話础浮,避免意外的轉義序列。
pgf.preamble rc設置提供了大量的靈活性奠骄,以及導致問題的許多方法豆同。遇到問題時,嘗試最小化或禁用自定義序言含鳞。
配置 unicode-math 環(huán)境可能有點棘手影锈。例如 TeXLive 分發(fā)版提供了一組通常不在系統范圍內安裝的數學字體。與 LuaLatex 不同的是蝉绷,XeTeX 不能根據名字找到這些字體鸭廷,這就是你可能必須指定\setmathfont{xits-math.otf},而不是\setmathfont{XITS Math}的原因潜必,或者使字體可用于你的操作系統靴姿。更多詳細信息請參閱這個tex.stackexchange.com的問題
如果 matplotlib 使用的字體配置不同于你的 LaTeX 文檔中的字體設置磁滚,則導入圖形中的文本元素對齊可能會關閉佛吓。如果你不確定 matplotlib 用于布局的字體宵晚,請檢查.pgf文件的標題。
如果圖中有很多對象维雇,矢量圖像和.pgf文件可能變得臃腫淤刃。這可能是圖像處理或非常大的散點圖的情況。在極端情況下吱型,這可能導致 TeX 內存不足:TeX capacity exceeded, sorry(TeX 容量過大逸贾,對不起)。你可以配置 LaTeX 來增加可用于生成.pdf圖像的內存量津滞,請見tex.stackexchange.com上討論的問題铝侵。另一種方法是使用rasterized = True關鍵字,或者根據本示例.set_rasterized(True)『柵格化』圖形的某些導致問題部分触徐。
如果你仍需要幫助咪鲜,請參閱獲取幫助

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