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朝花夕拾|showtext：字体，好玩的字体和好玩的图形

来源：花匠小妙招时间：2024-11-22 22:42

朝花夕拾

今天为大家带来统计之都编辑部的一个新栏目：朝花夕拾。在统计之都创立之初，主站（cos.name）是我们的大本营，上面活跃着一批高质量高产出的作者。小编近日扒楼，哦不，是浏览主站的历史文章，发现了很多有趣又有用的内容，想和我们的新读者们分享。今后在这个栏目中，小编将会不定时发布文章，并且可能会在文章中随机出现啰嗦两句，来辅助食用。

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

……

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:WindowsFonts）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showtextshowtext.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showtextshowtext.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1：随机显示汉字

（我赌两块糖，你不认识上面一半以上的汉字……）

好玩的字体

有了上面介绍的showtext包，你基本上可以使用任何一种字体来显示文字了。这时候我们可以做一些有意思的事情：有些字体中包含的并不是字母和数字，而是一些符号或图标。例如这个WM People 1（http://www.dafont.com/wm-people-1.font）字体，其中字母p和字母u分别是男人和女人的图案，利用这一点我们可以绘制出下面这幅图：

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 = "", 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）

作者：邱怡轩

小编：张心雨

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