如何在Matplotlib生成的PDF中嵌入字体

在使用Matplotlib绘图并导出PDF文件时，有时会出现中文无法显示的问题。这是因为PDF文件中没有嵌入中文字体，而Matplotlib默认使用的字体可能不支持中文字符。

解决方法是先将中文字体嵌入PDF文件中，然后在Matplotlib中指定使用该字体。本文将介绍如何在Matplotlib生成的PDF文件中嵌入潜在的中文字体。

搜寻中文字体

要嵌入字体，首先需要找到一个支持中文字符的字体。可以从操作系统中找到，或者从开源字体库中选择。

从操作系统中选择字体

在Windows系统中，中文常用的字体有SimSun、SimHei、Microsoft YaHei、FangSong等。在MacOS系统中，中文常用的字体有STHeiti、STSong等。

可以通过以下代码查看所有安装在电脑中的字体：

import matplotlib.font_manager as fm

fonts = fm.findSystemFonts()
for font in fonts:
    print(font)

输出结果将是所有在系统中安装的字体的绝对路径。

从开源字体库中选择字体

免费的、开源的字体库可以从Google Fonts或阿里巴巴矢量图标库中找到。

例如，在阿里巴巴矢量图标库中，可以找到或下载思源宋体字体。

将中文字体嵌入PDF文件

接下来，需要使用一个名为pdfembedfonts的Python库来将中文字体嵌入PDF文件中。

可以通过以下命令安装该库：

pip install pdfembedfonts

在使用pdfembedfonts之前，还需要安装ghostscript来解析PDF文件。可以通过以下命令安装 ghostscript：

apt-get install ghostscript

或者

brew install ghostscript

只需使用以下代码即可嵌入指定字体，并生成嵌入字体后的PDF文件。

import pdfembedfonts

font_file = 'SourceHanSerifSC-Regular.otf'
input_file = 'example.pdf'
output_file = 'example_with_font.pdf'

pdfembedfonts.embed_fonts(input_file, output_file, font_file)

在此代码中，通过第一个变量font_file指定要嵌入的字体文件，第二个变量input_file指定输入的PDF文件，第三个变量output_file指定输出的带嵌入字体的PDF文件。

在Matplotlib中使用嵌入的字体

接下来，在Matplotlib中使用刚才嵌入的字体。这可以通过在Matplotlib中设置rc参数来实现。

在Ubuntu系统中，只需在/home/username/.config/matplotlib/matplotlibrc文件中添加以下行：

font.family : serif
font.serif : Source Han Serif SC

在Windows系统中，可以在C:/Users/username /.matplotlib/matplotlibrc或C:/ProgramData/matplotlib/matplotlibrc中添加以下行：

font.family : SimSun

在此代码中，通过font.family参数选择要使用的字体家族，用font.serif或font.sans-serif参数指定字体的具体名称。

接下来，可以使用Matplotlib绘制图形，选中使用指定字体。

import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.font_manager import FontProperties

font = FontProperties()
font.set_family('serif')
font.set_name('Source Han Serif SC')

plt.plot([1, 2, 3, 4, 5], [2, 3, 4, 3, 2])
plt.title('示例', fontproperties=font)
plt.xlabel('X 轴', fontproperties=font)
plt.ylabel('Y 轴', fontproperties=font)
plt.show()

在此代码中，通过FontProperties()指定要使用的字体，并将其应用于所有的文本元素。font.set_family和font.set_name方法分别指定了字体家族和字体名称。