R Plot添加中文及其他字体【showtext】

前言

  之前，一个群里的群友，想要在它画的图上加入中文，保存为PDF之后，中文字符也不变成乱码。当时随手推荐了一个R package：showtext。回过头来，做一下整理

R Packages：showtext

  这个工具的作者现在已经是教授了。在看R语言相关书籍的时候，经常会在译者名录中看见这个包de作者。大佬实锤了…
showtext 渲染中文的思路大概是：将文本转换为有颜色填充的多边形轮廓，以丢失一些实际的文本信息的代价，渲染文本（就是字成了图，不是原来的字了）

安装

install.packages("showtext")

简单示例

library(showtext)
## Loading Google fonts (https://fonts.google.com/)
font_add_google("Gochi Hand", "gochi")
font_add_google("Schoolbell", "bell")

## Automatically use showtext to render text
showtext_auto()

set.seed(123)
hist(rnorm(1000), breaks = 30, col = "steelblue", border = "white",
     main = "", xlab = "", ylab = "")
title("Histogram of Normal Random Numbers", family = "bell", cex.main = 2)
title(ylab = "Frequency", family = "gochi", cex.lab = 2)
text(2, 70, "N = 1000", family = "bell", cex = 2.5)

  首先在线加载可用的谷歌字体，然后使用showtext_auto()函数，告诉R，我要用showtext渲染文本（globally），其他的和平时画图没啥差别。上面的示例适用于大多数图形设备，包括pdf、png、postscript、windows上的windows和Linux上的x11等。如果，只是想针对某一句话使用某字体，可以这样使用：

showtext_begin()
text(2, 70, "N = 1000", family = "bell", cex = 2.5)
showtext_end()

  如此，就会只修改 N=1000的字体

加载字体

  showtext 内置了sysfonts（一个package），可以自定义加载字体，使用方式如下，family指定名称，以便后续调用，regular是字体文件的位置：

font_add(family = "<family_name>", regular = "/path/to/font/file")

  通常哈，字体文件存放在系统内相对固定的位置，比如Windows的一般在C:\Windows\Fonts，可以使用font_paths检查当前路径或添加新路径，并使用font_files列出搜索路径中可用的字体文件
  一个加载Windows系统字体文件的例子：

library(showtext)

## HeiTi font 中文字体 黑体
font_add("heiti", "simhei.ttf")
## Constantia font 包含斜体
font_add("constan", regular = "constan.ttf", italic = "constani.ttf")
# 告诉R，要用showtext了
showtext_auto()

library(ggplot2)
p <- ggplot(NULL, aes(x = 1, y = 1)) + ylim(0.8, 1.2) +
    theme(axis.title = element_blank(), axis.ticks = element_blank(),
          axis.text = element_blank()) +
    annotate("text", 1, 1.1, family = "heiti", size = 15,
             label = "\u4F60\u597D\uFF0C\u4E16\u754C") +
    annotate("text", 1, 0.9, label = 'Chinese for "Hello, world!"',
             family = "constan", fontface = "italic", size = 12)

## On-screen device
x11()
print(p)
## PNG
ggsave("load_fonts.png", width = 7, height = 4, dpi = 96)

## 不用之后，关掉
showtext_auto(FALSE)

  有些系统上可能没有simhei.ttf之类的字体文件，其他的格式也没问题，比如 .ttc .otf格式。
  网上也有很多免费字体，例如谷歌字体项目。sysfonts提供了一个界面，可以通过font_add_google自动下载这些字体。showtext 内置了一个开源的项目：文泉驿，囊括中文、日文、韩文。可以直接指定family = wqy-microhei使用。或者可以使用Source Han Sans/Serif：

library(showtext)
font_install(source_han_serif())
font_families()
[1] "sans"                "serif"               "mono"                "wqy-microhei"       
[5] "source-han-serif-cn"

PS：用的时候，尽量就直接用showtext_auto()，避免出现其他问题

更多详见

https://cran.rstudio.com/web/packages/showtext/vignettes/introduction.html
https://journal.r-project.org/archive/2015-1/qiu.pdf