Matplotlib 如何在图表中使用随机的.otf或.ttf字体

在Matplotlib中，默认情况下可以使用一些内置的字体，如Sans-serif，Serif和Monospace等。但是有时，用户可能想要在图表中使用一种不同的字体，这就需要引入外部字体文件并将其应用到图表中。

如何获取外部字体

获取外部字体的方法非常简单。用户可以在互联网上搜索各种字体，将其下载为.ttf或.otf格式，然后将它们保存到合适的目录中，比如当前工作目录或Matplotlib字体路径中。

为了向Matplotlib指定字体路径，可以使用matplotlib.font_manager。例如，假设我们已经将一个Arabic字体文件Arabic-font.otf下载到了工作目录，可以使用以下代码将其添加到Matplotlib中：

import matplotlib.font_manager as fm

fm.fontManager.addfont('Arabic-font.otf')

这会将Arabic-font.otf添加到Matplotlib字体集合中。

如何使用外部字体

一旦拥有了所需的外部字体，就可以在Matplotlib中将其应用到图表上。想要在Matplotlib中使用外部字体，需要使用FontProperties实例来描述它的相关信息，并使用set_fontproperties方法将其应用到相应的对象上。

例如在下面的代码中，我们将使用前面所述的Arabic-font.otf的外部字体文件来创建一个中文标签：

import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.font_manager as fm

# 将字体文件添加到Matplotlib字体集合中
fm.fontManager.addfont('Arabic-font.otf')

# 创建一个中文标签
fig, ax = plt.subplots()
ax.text(0.5, 0.5, '中文标签', 
        fontproperties=fm.FontProperties(fname='Arabic-font.otf'),
        fontsize=20, ha='center')
plt.show()

在这个例子中，我们创建了一个简单的文本标签，并使用fname属性告诉Matploblib使用外部字体。同时，使用fontproperties属性将外部字体应用到文本标签中。

如何随机选择外部字体

当有多个外部字体时，如何随机选择它们成为一个挑战。以下是一种快捷的解决方案：在当前工作目录中获取所有.ttf和.otf文件，并随机选择一个字体文件。

import os
import random
import matplotlib.font_manager as fm

# 获取当前工作路径和所有字体文件
dir_path = os.getcwd()
fonts = [os.path.join(dir_path, f) for f in os.listdir(dir_path) if f.endswith('.ttf') or f.endswith('.otf')]

# 随机选择一个字体文件
font_path = random.choice(fonts)

# 将所选的字体文件添加到Matplotlib字体集合中
fm.fontManager.addfont(font_path)

在执行这个代码后，可以使用font_path变量来获取最终选择的字体路径，并将它用过前面的例子来为文本标签中添加外部字体。

另一种方法是使用glob模块来搜索.ttf和.otf文件，如下所示：

import glob
import random
import matplotlib.font_manager as fm

# 获取当前工作路径和所有字体文件
dir_path = os.getcwd()
font_files = glob.glob(os.path.join(dir_path, '*.ttf')) + glob.glob(os.path.join(dir_path, '*.otf'))

# 随机选择一个字体文件
font_path = random.choice(font_files)

# 将所选的字体文件添加到Matplotlib字体集合中
fm.fontManager.addfont(font_path)

总结

在Matplotlib中使用外部字体非常简单。首先需要获取所需的字体文件并将其添加到Matplotlib字体集合中，然后使用FontProperties来描述字体信息，并将其应用到图表上。此外，我们还提供了一种快捷的方法来随机选择外部字体文件，并将其添加到Matplotlib字体集合中。通过这些方法，用户可以轻松地实现自定义的字体效果。