朝花夕拾|showtext：字体，好玩的字体和好玩的图形

发表: 2017-05-02 浏览: 1892

showtext R语言

本期文章

文章名称：《showtext：字体，好玩的字体和好玩的图形》
文章作者：小轩哥
文章时间：2014年1月
本期小编：张心雨
分享理由：小编作为一个本科僧，认为这篇文章提到的画图方法，可以直接用来放在各种社会调查报告里，对，就是样本描述的部分。如本期推送封面图所示，感觉画一个这样的图比放几个数字fancy多了吧...简单炫酷易上手，还不来学习一个？

showtext：字体，好玩的字体和好玩的图形

邱怡轩

统计图形的作用想必不用我多说，一幅美观的图往往能让枯燥的数据变得有趣起来，而R恰巧就是这样一个作图的利器。然而，从论坛上的帖子来看，大家在用R画图时经常会遇到几个终极问题：

中文无法显示
XX类型的图怎么画？
中文无法显示
中文无法显示
中文无法显示
……

第2个问题由于太过终极我还没法回答，所以就先试着解决第1个，第3个，第4个，第5个，第……个问题好了。

（一条来自小编的啰嗦：

中文显示的问题现在也有越来越多的解决方法啦。比如郎大为开发的R包wordcloud2，已经能做出美貌的中文词云啦。想学习一个的，http://cos.name/2016/08/wordcloud2/）

使用字体

图片无法显示中文，究其原因，是R的很多图形设备只能使用一些标准的字体，但它们往往不包含中文的字符。而包含中文的字体，如Windows自带的宋体、黑体等，R又不知道如何使用它们。于是这就成了一个死循环：我们有中文字体吧，R不会用；R能用的字体吧，我们又看不上——所以说R和useR都不好伺候……

不过现在情况有了一定的改善，我们有了sysfonts这个包，专门用来加载系统里的字体文件，其中主要一个函数是font.add()，用法为

font.add(family, regular, ...)

其中family是你给这个字体赋予的名称，在后面的绘图命令中你将通过它来引用这个字体。regular是字体文件的路径，如果字体在系统的标准位置（例如Windows的C:\Windows\Fonts）或是当前的工作目录，则可以直接输入文件名。例如，在Windows系统下，以下命令将导入系统中的楷体文件，并给它取名为“kaishu”：

font.add("kaishu", "simkai.ttf")

添加完字体之后，可以使用font.families()函数来查看当前可用的字体名称，不出意外的话现在应该包含四种字体：sans，serif，mono和kaishu。其中前三个是sysfonts包自动加载的，而kaishu则是我们刚才添加进去的。

字体的加载过程完毕，接下来就是如何使用它们了。当然了，R本身是不认识这些字体的，我们需要使用showtext附加包来真正利用这些字体绘图。

showtext的用法更加简单，目前只有两个函数：showtext.begin()和showtext.end()。我们需要做的就是把绘图的命令包含在这两个语句中间，然后在适当的地方选取字体即可。不多说，直接上代码：

# showtext会自动加载sysfonts包

library(showtext);

# 导入楷体

font.add("kaishu", "simkai.ttf");



library(Cairo);

# 打开图形设备

CairoPNG("chinese-char.png", 600, 600);

# 开始使用showtext

showtext.begin();

# 一系列绘图命令

set.seed(123);

plot(1, xlim = c(-3, 3), ylim = c(-3, 3), type = "n");

text(runif(100, -3, 3), runif(100, -3, 3),

     intToUtf8(round(runif(100, 19968, 40869)), multiple = TRUE),

     col = rgb(runif(100), runif(100), runif(100), 0.5 + runif(100)/2),

     cex = 2, family = "kaishu");    # 指定kaishu字体

title("随机汉字", family = "wqy");   # 指定wqy字体

# 停止使用showtext

showtext.end();

# 关闭图形设备

dev.off();

也就是说，要让R使用我们之前加载的字体，只需要将画图命令包含在一对showtext.begin()和showtext.end()中间，然后在绘图命令中选取family = ...即可。代码中的wqy是showtext包自带的文泉驿微米黑字体，可以显示绝大多数的汉字，所以即使你的系统中没有中文字体，也可以用它来绘制带中文的图形。

上面的小程序会在图形中随机显示一些汉字，效果如下图：

图2：用特殊字体绘图

其实这幅图本质上就是一个堆叠的条形图，但这样画出来之后，可以很直观地体现出各个类别的人数和性别比例，而且图形本身就已经有解释性，不需要再额外添加图例等元素。

绘制这幅图的代码为：

link = "http://img.dafont.com/dl/?f=wm_people_1";

download.file(link, "wmpeople1.zip", mode = "wb");

unzip("wmpeople1.zip");



library(showtext);

font.add("wmpeople1", "wmpeople1.TTF");



library(ggplot2);

library(plyr);

library(Cairo);



dat = read.csv(textConnection('

edu,educode,gender,population

未上过学,1,m,17464

未上过学,1,f,41268

小  学,2,m,139378

小  学,2,f,154854

初  中,3,m,236369

初  中,3,f,205537

高  中,4,m,94528

高  中,4,f,70521

大专及以上,5,m,57013

大专及以上,5,f,50334

'));



dat$int = round(dat$population / 10000);

gdat = ddply(dat, "educode", function(d) {

    male = d$int[d$gender == "m"];

    female = d$int[d$gender == "f"];

    data.frame(gender = c(rep("m", male), rep("f", female)),

               x = 1:(male + female));

});

gdat$char = ifelse(gdat$gender == "m", "p", "u");



CairoPNG("edu-stat.png", 600, 300);

showtext.begin();

theme_set(theme_grey(base_size = 15));

ggplot(gdat, aes(x = x, y = educode)) +

    geom_text(aes(label = char, colour = gender),

              family = "wmpeople1", size = 8) +

    scale_x_continuous("人数（千万）") +

    scale_y_discrete("受教育程度",

        labels = unique(dat$edu[order(dat$educode)])) +

    scale_colour_hue(guide = FALSE) +

    ggtitle("2012年人口统计数据");

showtext.end();

dev.off();

其实，图中的每一个小人都是一个p或者u的字符，只是因为在这种字体下，它们显示出不一样的图案罢了。

好玩的图形

更进一步，如果坐标轴也用不一样的字体来展现呢？结果当然是，被！玩！坏！了！！

图3：暴漫版图形（图片来源：http://cos.name/cn/topic/147769 @doctorjxd）

不过真的很贴切有木有！！小学的时候各种玩具枪！初中的时候哈哈哈笑个不停！高中的时候多么正经的好少年！去念大学之后就成了那副熊样了不是吗！！（请无视此刻暴走的作者）

不过这种思路确实很赞，试想一下，如果我们把一些枯燥的坐标轴说明文字变成了更形象的图案，那么整幅图的表现力是不是就更强了呢？像是下面这样：

图4：坐标轴上放置表情

附上相应的R代码：

link = "http://img.dafont.com/dl/?f=emoticons";

download.file(link, "emoticons.zip", mode = "wb");

unzip("emoticons.zip");



library(showtext);

font.add("emoticons", "emoticons.ttf");



library(ggplot2);

library(Cairo);

emotions = c("W", "s", "C", "A", "p");

score = c(0.5, 0.9, 5.5, 18.4, 74.7);

x = factor(emotions, emotions);

gdat2 = data.frame(x, score);

CairoPNG("douban.png", 600, 600);

showtext.begin();

ggplot(gdat2, aes(x = x, y = score)) +

    geom_bar(stat = "identity") +

    scale_x_discrete("") +

    scale_y_continuous("百分比") +

    theme(axis.text.x=element_text(size=rel(4), family="emoticons")) +

    ggtitle("《神探夏洛克第三季》豆瓣评分");

showtext.end();

dev.off();

所以，发挥你的想像力，绘制出更形象、更有趣的统计图形吧！

附：相关资源

有趣的字体（http://www.dafont.com/search.php?q=people）
还是有趣的字体（http://www.fontspace.com/category/people）
还还是有趣的字体（http://www.dafont.com/search.php?q=icon）

最后的最后，双11要来啦，小编已经压制不住剁手的洪荒之力了！想知道男女都爱买啥？亚磊顺手爬了淘宝搜索“男”或者“女”的结果，用letterCloud生成词云，你以为这是用图片做的形状么？实际上也是用了showtext包来实现的特殊字符。有代码有真相，大家慢慢读。（链接: http://yalei.name/2016/06/wordcloud2）

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