怎样让matplotlib绘制的图表中显示中文

Question

如题所述

Answer 1

采用matplotlib作图时默认设置下是无法显示中文的，例如编写如下python脚本，

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

from pylab import *

t = arange(-4*pi, 4*pi, 0.01)
y = sin(t)/t
plt.plot(t, y)
plt.title(u'钟形函数')
plt.xlabel(u'时间')
plt.ylabel(u'幅度')
plt.show()

显示出来的结果如图1所示，可见标题、标签都无法正常显示中文：

图1
实际上，matplotlib是支持unicode编码的，出现图1的问题主要是没有找到合适的中文字体，在matplotlib的配置文件中，可以看到字体的默认设置如下：

#font.family : sans-serif
#font.sans-serif : Bitstream Vera Sans, Lucida Grande, Verdana, Geneva, Lucid, Arial, Helvetica, Avant Garde, sans-serif

并没有中文字体，所以我们只要手动添加中文字体的名称就可以了，不过并不是添加我们熟悉的“宋体”或“黑体”这类的名称，而是要添加字体管理器识别出的字体名称，matplotlib自身实现的字体管理器在文件font_manager.py中，自动生成的可用字体信息在保存在文件fontList.cache里，可以搜索这个文件查看对应字体的名称，例如simhei.ttf对应的名称为’SimHei’，simkai.ttf对应的名称为’KaiTi_GB2312’等。因此我们只要把这些名称添加到配置文件中去就可以让matplotlib显示中文，修改的方法有两种：

1. 直接修改配置文件matplotlibrc
在配置文件中找到font.sans-serif的设置，然后添加需要的中文字体名称，例如：

font.sans-serif : SimHei, Bitstream Vera Sans, Lucida Grande, Verdana, Geneva, Lucid, Arial, Helvetica, Avant Garde, sans-serif

2. 动态设置（推荐方式）
在python脚本中动态设置matplotlibrc，这样不需要更改配置文件，方便灵活，例如：

mpl.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']

修改后的代码如下：

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

from pylab import *

mpl.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']
t = arange(-4*pi, 4*pi, 0.01)
y = sin(t)/t
plt.plot(t, y)
plt.title(u'钟形函数')
plt.xlabel(u'时间')
plt.ylabel(u'幅度')
plt.show()

显示出来的结果如图2所示，可见标题、标签都能正常显示中文：

图2
但是细心些可以看出图2显示的结果并不正确，注意对比图1和图2的横坐标的坐标值，会发现图2中负轴的横坐标值不对，负号不见了！很明显，这不是程序的错误，而是由于更改了字体导致显示不出负号，在配置文件中我们可以在axes相关设置里找到如下设置：

#axes.unicode_minus : True

可见默认情况下采用的是unicode的minus，看来我们选择的字体对这点支持不够，所以只要把它设置为False就可以了，最终的代码如下：

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

from pylab import *

mpl.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']
mpl.rcParams['axes.unicode_minus'] = False
t = arange(-4*pi, 4*pi, 0.01)
y = sin(t)/t
plt.plot(t, y)
plt.title(u'钟形函数')
plt.xlabel(u'时间')
plt.ylabel(u'幅度')
plt.show()

最终显示的结果如图3所示，一切都正常了。