ubuntu中文字体使用与可视化

其实大家很容易就能发现，在ubuntu中通过matplotlib进行绘图时，经常是无法使用中文字体来绘制的，这里我们通过安装额外的中文字体可以解决这个问题。
首先需要导出windows中的一些中文字体，打包为font.zip文件.

放到主目录的font.zip中。然后运行这个sh文件：

#!/usr/bin/env bashset -e  # 遇到错误立即退出# 颜色定义
RED='\033[0;31m'
GREEN='\033[0;32m'
YELLOW='\033[1;33m'
BLUE='\033[0;34m'
NC='\033[0m' # No Color# 日志函数
log_info() {echo -e "${BLUE}[INFO]${NC} $1"
}log_success() {echo -e "${GREEN}[SUCCESS]${NC} $1"
}log_warning() {echo -e "${YELLOW}[WARNING]${NC} $1"
}log_error() {echo -e "${RED}[ERROR]${NC} $1"
}# 检查是否为root用户或有sudo权限
check_permissions() {log_info "检查用户权限..."if [[ $EUID -eq 0 ]]; thenlog_success "当前为root用户"SUDO_CMD=""elif sudo -n true 2>/dev/null; thenlog_success "当前用户有sudo权限"SUDO_CMD="sudo"elselog_error "需要root权限或sudo权限来安装字体文件"echo "请使用以下命令之一运行此脚本:"echo "  sudo $0"echo "  或确保当前用户在sudoers中"exit 1fi
}# 添加UTF-8 Locale设置到bashrc
add_locale_to_bashrc() {log_info "配置UTF-8 Locale设置..."local bashrc_file="$HOME/.bashrc"local locale_config="
# UTF-8 Locale设置 (自动添加)
export LANG=en_US.UTF-8
export LC_ALL=en_US.UTF-8
export LC_CTYPE=en_US.UTF-8
export PYTHONIOENCODING=utf-8
"# 检查是否已经存在配置if grep -q "UTF-8 Locale设置" "$bashrc_file" 2>/dev/null; thenlog_warning "UTF-8 Locale设置已存在于 $HOME/.bashrc 中"elseecho "$locale_config" >> "$bashrc_file"log_success "UTF-8 Locale设置已添加到 $HOME/.bashrc"fi# 立即应用环境变量export LANG=en_US.UTF-8export LC_ALL=en_US.UTF-8export LC_CTYPE=en_US.UTF-8export PYTHONIOENCODING=utf-8log_success "环境变量已在当前会话中生效"
}# 查找字体文件
find_font_files() {log_info "查找字体文件..."# 可能的字体文件位置local font_locations=("$HOME/Fonts.zip""$HOME/font.zip""$HOME/fonts.zip""$HOME/Fonts/""./Fonts.zip""./font.zip""./fonts.zip")for location in "${font_locations[@]}"; doif [[ -f "$location" ]] || [[ -d "$location" ]]; thenFONT_SOURCE="$location"log_success "找到字体文件: $location"return 0fidonelog_error "未找到字体文件，请确保以下位置之一存在字体文件:"for location in "${font_locations[@]}"; doecho "  - $location"donereturn 1
}# 安装字体文件
install_fonts() {log_info "安装字体文件..."# 创建字体目录local font_dir="/usr/share/fonts/truetype/chinese"$SUDO_CMD mkdir -p "$font_dir"log_success "字体目录已创建: $font_dir"if [[ -f "$FONT_SOURCE" ]] && [[ "$FONT_SOURCE" == *.zip ]]; then# 解压zip文件log_info "解压字体文件: $FONT_SOURCE"local temp_dir=$(mktemp -d)log_info "临时目录: $temp_dir"if ! unzip -q "$FONT_SOURCE" -d "$temp_dir"; thenlog_error "解压失败: $FONT_SOURCE"rm -rf "$temp_dir"return 1filog_success "解压完成，查找字体文件..."# 复制字体文件local font_count=0while IFS= read -r -d '' font_file; doprintf '[INFO] 复制: %s\n' "$(basename "$font_file")" >&2$SUDO_CMD cp -- "$font_file" "$font_dir/" && ((font_count++)) || {printf '[ERROR] 复制失败: %s\n' "$font_file" >&2}done < <(find "$temp_dir" -type f \( -iname "*.ttf" -o -iname "*.otf" -o -iname "*.ttc" \) -print0)# 清理临时目录rm -rf "$temp_dir"if [[ $font_count -gt 0 ]]; thenlog_success "已安装 $font_count 个字体文件到 $font_dir"elselog_error "未找到任何字体文件"return 1fielif [[ -d "$FONT_SOURCE" ]]; then# 直接复制目录中的字体文件log_info "复制字体目录: $FONT_SOURCE"local font_count=0while IFS= read -r -d '' font_file; do$SUDO_CMD cp "$font_file" "$font_dir/"((font_count++))done < <(find "$FONT_SOURCE" -type f \( -name "*.ttf" -o -name "*.otf" -o -name "*.ttc" \) -print0)log_success "已安装 $font_count 个字体文件到 $font_dir"elselog_error "不支持的字体文件格式: $FONT_SOURCE"return 1fi# 设置字体文件权限$SUDO_CMD chmod 644 "$font_dir"/*log_success "字体文件权限设置完成"
}# 刷新字体缓存
refresh_font_cache() {log_info "刷新系统字体缓存..."# 刷新字体缓存$SUDO_CMD fc-cache -fv > /dev/null 2>&1log_success "字体缓存刷新完成"# 验证字体安装log_info "验证中文字体安装..."local chinese_fonts=("SimHei" "WenQuanYi" "Heiti" "Microsoft YaHei")local found_fonts=0for font in "${chinese_fonts[@]}"; doif fc-list | grep -qi "$font"; thenlog_success "找到字体: $font"set +e((found_fonts++))set -efidoneif [[ $found_fonts -gt 0 ]]; thenlog_success "成功安装 $found_fonts 个中文字体"elselog_warning "未检测到已知的中文字体，但字体可能仍然可用"fi
}# 创建Python配置示例
create_python_example() {log_info "创建Python matplotlib中文字体配置示例..."# local example_file="$HOME/matplotlib_chinese_config.py"local example_file="$HOME/matplotlib_chinese_config.py"cat > "$example_file" << 'EOF'#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-
"""
matplotlib中文字体配置示例
使用方法：在你的Python脚本开头添加以下配置
"""import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib as mpl
from matplotlib.font_manager import FontProperties
import numpy as np# 方法1: 使用rcParams设置（推荐）
def setup_chinese_fonts_rcparams():"""使用rcParams设置中文字体（推荐方法）"""# 设置中文字体优先级列表chinese_fonts = ['SimHei',           # 黑体'WenQuanYi Micro Hei',  # 文泉驿微米黑'Heiti TC',         # 黑体-繁'Microsoft YaHei',  # 微软雅黑'DejaVu Sans'       # 备用字体]plt.rcParams['font.sans-serif'] = chinese_fontsplt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False  # 解决负号显示问题print("已设置中文字体（rcParams方法）")print(f"当前字体设置: {plt.rcParams['font.sans-serif']}")# 方法2: 使用FontProperties
def setup_chinese_fonts_properties():"""使用FontProperties设置中文字体"""try:# 尝试不同的中文字体font_names = ['SimHei', 'WenQuanYi Micro Hei', 'Microsoft YaHei']for font_name in font_names:try:font_prop = FontProperties(fname=font_name)print(f"成功创建字体属性: {font_name}")return font_propexcept:continue# 如果都失败，使用系统默认print("使用系统默认字体")return FontProperties()except Exception as e:print(f"字体设置失败: {e}")return None# 测试函数
def test_chinese_display():"""测试中文显示效果"""# 设置中文字体setup_chinese_fonts_rcparams()# 创建测试数据x = np.linspace(0, 2*np.pi, 100)y1 = np.sin(x)y2 = np.cos(x)# 创建图表plt.figure(figsize=(10, 6))# 绘制曲线plt.plot(x, y1, label='正弦函数', linewidth=2)plt.plot(x, y2, label='余弦函数', linewidth=2)# 设置标题和标签plt.title('中文字体测试 - 三角函数图像', fontsize=16, fontweight='bold')plt.xlabel('角度 (弧度)', fontsize=12)plt.ylabel('函数值', fontsize=12)# 添加图例plt.legend(fontsize=12)# 添加网格plt.grid(True, alpha=0.3)# 保存图片import osoutput_file = os.path.expanduser('~/chinese_font_test.png')plt.savefig(output_file, dpi=300, bbox_inches='tight')print(f"测试图片已保存到: {output_file}")# 显示图片（如果在支持的环境中）try:plt.show()except:print("无法显示图片，但已保存到文件")if __name__ == '__main__':print("=== matplotlib中文字体配置测试 ===")# 显示当前matplotlib配置print(f"matplotlib版本: {mpl.__version__}")print(f"当前字体设置: {plt.rcParams['font.sans-serif']}")# 运行测试test_chinese_display()print("\n=== 使用说明 ===")print("在你的Python脚本中添加以下代码:")print("")print("import matplotlib.pyplot as plt")print("plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei', 'WenQuanYi Micro Hei', 'Heiti TC']")print("plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False")print("")print("然后就可以正常使用中文标题、标签和图例了！")
EOFchmod +x "$example_file"log_success "Python配置示例已创建: $example_file"
}# 生成安装报告
generate_report() {log_info "生成安装报告..."local report_file="$HOME/font_setup_report.txt"cat > "$report_file" << EOF
中文字体自动配置报告
生成时间: $(date '+%Y-%m-%d %H:%M:%S')=== 配置摘要 ===
✓ UTF-8 Locale环境变量已设置
✓ 字体文件已安装到系统目录
✓ 字体缓存已刷新
✓ Python配置示例已创建=== 环境变量设置 ===
LANG=en_US.UTF-8
LC_ALL=en_US.UTF-8
LC_CTYPE=en_US.UTF-8
PYTHONIOENCODING=utf-8=== 字体安装位置 ===
/usr/share/fonts/truetype/chinese/=== Python使用方法 ===
在Python脚本中添加以下代码:import matplotlib.pyplot as plt
plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei', 'WenQuanYi Micro Hei', 'Heiti TC']
plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False=== 验证方法 ===
1. 重启终端或运行: source $HOME/.bashrc
2. 运行Python测试脚本: python3 $HOME/matplotlib_chinese_config.py
3. 检查生成的测试图片: $HOME/chinese_font_test.png=== 可用字体列表 ===
EOF# 添加系统中的中文字体列表fc-list | grep -i -E "(chinese|simhei|yahei|wenquanyi|heiti)" >> "$report_file" 2>/dev/null || echo "未找到已知的中文字体" >> "$report_file"log_success "安装报告已生成: $report_file"
}# 主函数
main() {echo "==========================================="echo "     中文字体自动配置脚本 v1.0"echo "==========================================="echo# 检查权限check_permissions# 添加locale设置add_locale_to_bashrc# 查找并安装字体if find_font_files; theninstall_fontsrefresh_font_cacheelselog_warning "跳过字体安装步骤"fi# 创建Python配置示例create_python_example# 生成报告generate_reportechoecho "==========================================="log_success "中文字体配置完成！"echo "==========================================="echoecho "下一步操作:"echo "1. 重启终端或运行: source $HOME/.bashrc"echo "2. 测试Python配置: python3 $HOME/matplotlib_chinese_config.py"echo "3. 查看安装报告: cat $HOME/font_setup_report.txt"echo
}# 错误处理
trap 'log_error "脚本执行过程中发生错误，请检查上面的错误信息"' ERR# 运行主函数
main "$@"

这里面执行了一些创建工作和设置环境工作。然后直接执行:

python3 ~/matplotlib_chinese_config.py

就可以测试是否能够正常使用了

后续的图如果需要中文字体,设置一下即可:

import matplotlib.pyplot as plt
plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei', 'WenQuanYi Micro Hei', 'Heiti TC']
plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False