在Matplotlib中使用LaTex渲染坐标轴标签

Question

我想使用Matplotlib在我的图表上实现所有文本反锯齿渲染。我的图表将导出为pdf文件。我在matplotlibrc文件中允许了所有带有antialiased参数的设置：

### MATPLOTLIBRC FORMAT

lines.antialiased   : True         # render lines in antialiased (no jaggies)
patch.antialiased   : True    # render patches in antialiased (no jaggies)
font.family         : serif
font.weight         : normal
font.size           : 12.0
font.serif          : Computer modern, DejaVu Serif, Bitstream Vera Serif,New Century Schoolbook, Century Schoolbook L, Utopia, ITC Bookman, Bookman, Nimbus Roman No9 L, Times New Roman, Times, Palatino, Charter, serif

text.usetex         : True  # use latex for all text handling. The following fonts
text.latex.preamble :  \usepackage{amsmath},\usepackage{pgfplots},\usepackage[T1]{fontenc} 

text.antialiased : True # If True (default), the text will be antialiased.
                     # This only affects the Agg backend.


mathtext.fontset : cm # Should be 'dejavusans' (default),
                           # 'dejavuserif', 'cm' (Computer Modern), 'stix',
                           # 'stixsans' or 'custom'


axes.unicode_minus  : True    # use unicode for the minus symbol
                           # rather than hyphen.  See
                           # http://en.wikipedia.org/wiki/Plus_and_minus_signs#Character_codes

legend.loc           : best
legend.frameon       : False     # if True, draw the legend on a background patch
legend.framealpha    : 0.7      # legend patch transparency
legend.facecolor     : inherit  # inherit from axes.facecolor; or color spec
legend.edgecolor     : 0      # background patch boundary color
legend.fancybox      : False     # if True, use a rounded box for the
                             # legend background, else a rectangle

figure.autolayout : True  # When True, automatically adjust subplot
                        # parameters to make the plot fit the figure

以下是一个最简单但不起作用的示例，生成了一个丑陋的图形：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
plt.plot([1,1],[0,10], linewidth=2, label = r'I am a line')
leg = plt.legend(title=r'$The_{\text{legend}}$ : ' ,ncol=1)
leg._legend_box.align = 'left'
plt.xlabel(r'$D \text{(mm)}$')
plt.ylabel(r'Arbitrary unit')
plt.savefig('example.pdf')
plt.close()

这样就得到了这个图： 链接到PDF文件，仅有效期为10天 该图 当放大时，我们清晰地看到文本在数学模式下真的很像素化： 放大图例 放大坐标轴标签 如何避免这种情况？

另外：

- 我知道SVG、Tikz和PGF导出，但我真的希望有一种易于与他人共享的文件类型。 - 由于打字规则，我不能将所有文本都切换到数学模式。在图表上，变量必须呈现为数学对象，文本必须呈现为文本对象。 - 在LaTex预导言中添加\usepackage{lmodern, mathtools}以使用Latin Modern而不是Computer Modern无效。可能是因为Matplotlib在数学模式以外的标签中没有使用LaTex渲染。

- Manon

---

您提供的图形链接是一个png文件，因此我不确定在pdf中放大是否真的会有问题。您能否提供实际pdf文件的链接？其次：如果您不想使用tikz/pgf，我猜您可以尝试SVG文件格式... - koffein

谢谢您的评论。我已经添加了PDF文件的链接，但我不知道如何添加永久链接，所以我一直在使用PNG图像。此外，我不能使用SVG文件，因为我有些同事不知道如何打开它们。 - Manon

我在https://tex.stackexchange.com/questions/405861/the-textlegend-legend-is-aliased上发布了一个问题。请查看Skilmon的评论，可能会有解决方法。 - Bill Bell

@ImportanceOfBeingErnest 根据您的问题，我添加了我的matplotlibrc文件中所有未注释的行 :) - Manon

@BillBell 我尝试了Skilmon的解决方案，并在我的LaTex导言中添加了\usepackage{lmodern, mathtools}，但这并没有起作用。渲染效果完全相同。我还尝试更改所使用的字体大小，因为他说这可能是问题所在，但我尝试的所有文本大小（从9到13pt）都无法正确呈现文本。 - Manon

Answer 1

根据ImprortanceOfBeingErnest的评论，

通常在数学模式下获取一些直立字体时，您可以使用\mathrm{}

我有一个工作示例，生成图形的代码，而不更改matplotlibrc：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

plt.plot([1,1],[0,10], linewidth=2, label = r'$\mathrm{I \:  am \:  a  \: line}$')
leg = plt.legend(title=r'$The_{\mathrm{legend}}$ : ', ncol=1)
leg._legend_box.align = 'left'
plt.xlabel(r'$D \:  \mathrm{(mm)}$')
plt.ylabel(r'$\mathrm{Arbitrary \: unit}$')
plt.savefig('example.pdf')
plt.close()

这对于渲染来说非常好。但在代码中相当丑陋，我总是需要处于\mathrm{}模式下编写，并且每次想要一个空格时都要添加\:。

那么，我的问题是：有没有一种方法可以避免使用\mathrm{}模式并仍然拥有良好的图像？如果没有，那么我对此感到非常满意。

- Manon

---

如果ImportanceOfBeingErnest没有看到这个消息，你应该在问题评论中提出你的问题。 - Bill Bell