4.8

4.8.md

+# XeLaTeX/LuaLaTeX 设置
+
+> 原文：[Typesetting With XeLaTeX/LuaLaTeX](http://matplotlib.org/users/pgf.html)
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+> 译者：[飞龙](https://github.com/)
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+> 协议：[CC BY-NC-SA 4.0](http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/)
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+使用 pgf 后端，matplotlib 可以将图形导出为可以使用 pdflatex，xelatex 或 lualatex 处理的 pgf 绘图命令。 XeLaTeX 和 LuaLaTeX 具有完整的 unicode 支持，可以使用安装在操作系统中的任何字体，利用 OpenType，AAT 和 Graphite 的高级排版功能。 由`plt.savefig('figure.pgf')`创建的 Pgf 图片可以作为原始命令嵌入到 LaTeX 文档中。 图形也可以通过切换到该后端，直接编译并使用`plt.savefig('figure.pdf')`保存到 PDF。
+
+```py
+matplotlib.use('pgf')
+```
+
+或者为处理 PDF 输出而注册它：
+
+```py
+from matplotlib.backends.backend_pgf import FigureCanvasPgf
+matplotlib.backend_bases.register_backend('pdf', FigureCanvasPgf)
+```
+
+第二种方法允许你继续使用常规的交互式后端，并从图形用户界面保存 xelatex，lualatex 或 pdflatex 编译的 PDF 文件。
+
+Matplotlib 的 pgf 支持需要最新的 [LaTeX](http://www.tug.org/) 安装，包括 TikZ/PGF 软件包（如 [TeXLive](http://www.tug.org/texlive/)），最好安装 XeLaTeX 或 LuaLaTeX。 如果你的系统上存在 pdftocairo 或 ghostscript，也可以选择将图形保存为 PNG 图像。 所有应用程序的可执行文件必须位于[`PATH`](http://matplotlib.org/faq/environment_variables_faq.html#envvar-PATH)中。
+
+控制 pgf 后端行为的 Rc 参数：
+
+| 参数 | 文档 |
+| --- | --- |
+| `pgf.preamble `| 包含在 LaTeX 序言中的行 |
+| `pgf.rcfonts` | 使用 fontspec 软件包从 rc 参数设置字体 |
+| `pgf.texsystem` | `xelatex`（默认），`lualatex`或者`pdflatex` |
+
+> 注意
+
+> TeX 定义了一系列特殊字符，例如：
+
+> ```
+> # $ % & ~ _ ^ \ { }
+> ```
+
+> 通常，这些字符必须正确转义。一些字符（`_`，`^`，`%`）会自动在数学环境之外转义。
+
+## 字体规定
+
+用于获取文本元素大小，或将图形编译为 PDF 的字体通常在 matplotlib rc 参数中定义。 你还可以通过清除`font.serif`，`font.sans-serif`或`font.monospace`的列表来使用 LaTeX 默认的 Computer Modern 字体。 请注意，这些字体的字形覆盖范围非常有限。 如果要保留 Computer Modern 字体，但需要扩展 Unicode 编码支持，请考虑安装 [Computer Modern Unicode](https://sourceforge.net/projects/cm-unicode/) 字体 CMU Serif，CMU Sans Serif 等。
+
+保存到`.pgf`时，matplotlib 用于图形布局的字体配置包含在文本文件的标题中。
+
+```py
+# -*- coding: utf-8 -*-
+
+import matplotlib as mpl
+mpl.use("pgf")
+pgf_with_rc_fonts = {
+    "font.family": "serif",
+    "font.serif": [],                   # use latex default serif font
+    "font.sans-serif": ["DejaVu Sans"], # use a specific sans-serif font
+}
+mpl.rcParams.update(pgf_with_rc_fonts)
+
+import matplotlib.pyplot as plt
+plt.figure(figsize=(4.5,2.5))
+plt.plot(range(5))
+plt.text(0.5, 3., "serif")
+plt.text(0.5, 2., "monospace", family="monospace")
+plt.text(2.5, 2., "sans-serif", family="sans-serif")
+plt.text(2.5, 1., "comic sans", family="Comic Sans MS")
+plt.xlabel(u"μ is not $\\mu$")
+plt.tight_layout(.5)
+```
+
+![](http://matplotlib.org/_images/pgf_fonts.png)
+
+## 自定义序言
+
+通过将你的命令添加到序言中，你可以完全自定义它。 如果要配置数学字体（例如使用 unicode-math）或加载其他软件包，请使用`pgf.preamble`参数。 此外，如果你想自己做字体配置，而不是使用 rc 参数中指定的字体，请确保禁用`pgf.rcfonts`。
+
+```py
+# -*- coding: utf-8 -*-
+from __future__ import (absolute_import, division, print_function,
+                        unicode_literals)
+
+import six
+
+import matplotlib as mpl
+mpl.use("pgf")
+pgf_with_custom_preamble = {
+    "font.family": "serif", # use serif/main font for text elements
+    "text.usetex": True,    # use inline math for ticks
+    "pgf.rcfonts": False,   # don't setup fonts from rc parameters
+    "pgf.preamble": [
+         "\\usepackage{units}",         # load additional packages
+         "\\usepackage{metalogo}",
+         "\\usepackage{unicode-math}",  # unicode math setup
+         r"\setmathfont{xits-math.otf}",
+         r"\setmainfont{DejaVu Serif}", # serif font via preamble
+         ]
+}
+mpl.rcParams.update(pgf_with_custom_preamble)
+
+import matplotlib.pyplot as plt
+plt.figure(figsize=(4.5,2.5))
+plt.plot(range(5))
+plt.xlabel("unicode text: я, ψ, €, ü, \\unitfrac[10]{°}{μm}")
+plt.ylabel("\\XeLaTeX")
+plt.legend(["unicode math: $λ=∑_i^∞ μ_i^2$"])
+plt.tight_layout(.5)
+```
+
+![](http://matplotlib.org/_images/pgf_preamble.png)
+
+## 选择 TeX 系统
+
+matplotlib 使用的 TeX 系统由`pgf.texsystem`参数选择。 可能的值为`xelatex`（默认值），`lualatex`和`pdflatex`。 请注意，当选择`pdflatex`时，必须在序言中配置字体和 unicode 处理。
+
+```py
+# -*- coding: utf-8 -*-
+
+import matplotlib as mpl
+mpl.use("pgf")
+pgf_with_pdflatex = {
+    "pgf.texsystem": "pdflatex",
+    "pgf.preamble": [
+         r"\usepackage[utf8x]{inputenc}",
+         r"\usepackage[T1]{fontenc}",
+         r"\usepackage{cmbright}",
+         ]
+}
+mpl.rcParams.update(pgf_with_pdflatex)
+
+import matplotlib.pyplot as plt
+plt.figure(figsize=(4.5,2.5))
+plt.plot(range(5))
+plt.text(0.5, 3., "serif", family="serif")
+plt.text(0.5, 2., "monospace", family="monospace")
+plt.text(2.5, 2., "sans-serif", family="sans-serif")
+plt.xlabel(u"μ is not $\\mu$")
+plt.tight_layout(.5)
+```
+
+![](http://matplotlib.org/_images/pgf_texsystem.png)
+
+## 故障排除
+
+请注意，在一些 Linux 发行版和 MiKTeX 安装中发现的 TeX 包已经过时了。确保更新你的软件包目录并升级或安装最新的 TeX 发行版。
+在 Windows 上，可能需要修改[`PATH`](http://matplotlib.org/faq/environment_variables_faq.html#envvar-PATH)环境变量来包含 latex，dvipng 和 ghostscript 可执行文件的目录。详细信息请参阅[环境变量](http://matplotlib.org/faq/environment_variables_faq.html#environment-variables)和[在窗口中设置环境变量](http://matplotlib.org/faq/environment_variables_faq.html#setting-windows-environment-variables)。
+Windows 上的限制会导致后端保留由应用程序打开的文件句柄。因此，可能无法删除相应的文件，直到应用程序关闭（参见[`#1324`](https://github.com/matplotlib/matplotlib/issues/1324)）。
+有时保存到 png 图像的图形中的字体非常糟糕。这在 pdftocairo 工具不可用，并且 ghostscript 用于 pdf 到 png 的转换时发生。
+确保你想要做的事情在 LaTeX 文档中可实现，你的 LaTeX 语法是有效的，并且你正在使用原始字符串，如果必要的话，避免意外的转义序列。
+`pgf.preamble rc`设置提供了大量的灵活性，以及导致问题的许多方法。遇到问题时，尝试最小化或禁用自定义序言。
+配置 unicode-math 环境可能有点棘手。例如 TeXLive 分发版提供了一组通常不在系统范围内安装的数学字体。与 LuaLatex 不同的是，XeTeX 不能根据名字找到这些字体，这就是你可能必须指定`\setmathfont{xits-math.otf}`，而不是`\setmathfont{XITS Math}`的原因，或者使字体可用于你的操作系统。更多详细信息请参阅这个[`tex.stackexchange.com`的问题](http://tex.stackexchange.com/questions/43642)。
+如果 matplotlib 使用的字体配置不同于你的 LaTeX 文档中的字体设置，则导入图形中的文本元素对齐可能会关闭。如果你不确定 matplotlib 用于布局的字体，请检查`.pgf`文件的标题。
+如果图中有很多对象，矢量图像和`.pgf`文件可能变得臃肿。这可能是图像处理或非常大的散点图的情况。在极端情况下，这可能导致 TeX 内存不足：`TeX capacity exceeded, sorry`（TeX 容量过大，对不起）。你可以配置 LaTeX 来增加可用于生成`.pdf`图像的内存量，请见[`tex.stackexchange.com`](http://tex.stackexchange.com/questions/7953)上讨论的问题。另一种方法是使用`rasterized = True`关键字，或者根据[本示例](http://matplotlib.org/examples/misc/rasterization_demo.html)的`.set_rasterized(True)`『栅格化』图形的某些导致问题部分。
+如果你仍需要帮助，请参阅[获取帮助](http://matplotlib.org/faq/troubleshooting_faq.html#reporting-problems)。