r - ggplot2 PDF输出中的Unicode字符

Question

如何在使用 ggplot2 创建的 PDF 图中将 Unicode 字符用于标签、标题和类似内容？

考虑以下示例：

library(ggplot2)
qplot(Sepal.Length, Petal.Length, data=iris, main="Aʙᴄᴅᴇғɢʜɪᴊᴋʟᴍɴᴏᴘǫʀsᴛᴜᴠᴡxʏᴢ")
ggsave("t.pdf")

该图的标题使用 Unicode 字符（小型大写字母），在输出中显示为.... 该问题仅出现在 pdf 绘图中；如果我用 替换最后一行ggsave("t.png")，则输出如预期。

我究竟做错了什么？我拥有的 R 脚本采用 UTF-8 编码。一些系统信息：

R version 2.14.1 (2011-12-22)
Platform: x86_64-pc-linux-gnu (64-bit)

locale:
 [1] LC_CTYPE=en_US.UTF-8       LC_NUMERIC=C              
 [3] LC_TIME=en_US.UTF-8        LC_COLLATE=en_US.UTF-8    
 [5] LC_MONETARY=en_US.UTF-8    LC_MESSAGES=en_US.UTF-8   
 [7] LC_PAPER=C                 LC_NAME=C                 
 [9] LC_ADDRESS=C               LC_TELEPHONE=C            
[11] LC_MEASUREMENT=en_US.UTF-8 LC_IDENTIFICATION=C       

attached base packages:
[1] stats     graphics  grDevices utils     datasets  methods   base

在寻找这个问题的解决方案时，我发现一些证据表明 R 使用单字节编码进行多字节编码，例如用于 PDF 或 postscript 输出的 UTF-8。我还找到了一些建议，例如，能够使欧元符号正常工作，但没有通用解决方案。

Answer 1

正如本建议的那样，cairo_pdf()是你的朋友。它还允许您通过family参数在 PDF 中嵌入非 postscript 字体（即 TTF/OTF）（如果您碰巧没有包含要使用的字形的任何 postscript 字体，则至关重要）。例如：

library(ggplot2)
cairo_pdf("example.pdf", family="DejaVu Sans")
qplot(Sepal.Length, Petal.Length, data=iris, main="Aʙᴄᴅᴇғɢʜɪᴊᴋʟᴍɴᴏᴘǫʀsᴛᴜᴠᴡxʏᴢ")
dev.off()

...给出如下所示的 PDF：

另见这个问题；虽然它看起来与标题没有直接关系，但其中有很多关于让字体在 R 中做你想做的事情。

编辑评论中的每个请求，这是特定于 Windows 的代码：

library(ggplot2)
windowsFonts(myCustomWindowsFontName=windowsFont("DejaVu Sans"))
cairo_pdf("example.pdf", family="myCustomWindowsFontName")
qplot(Sepal.Length, Petal.Length, data=iris, main="Aʙᴄᴅᴇғɢʜɪᴊᴋʟᴍɴᴏᴘǫʀsᴛᴜᴠᴡxʏᴢ")
dev.off()

要使用基本图形命令，首先使用命令cairo_pdf()定义字体系列就足够了windowsFonts()，如上所示。当然，请确保您使用系统上实际拥有的字体，并且该字体实际上具有您需要的所有字形。

下面评论中关于 DLL 文件的说明是我必须做的才能让Cairo()和CairoPDF()命令在library(Cairo)Windows 上工作。然后：

library(ggplot2)
library(Cairo)
windowsFonts(myCustomWindowsFontName=windowsFont("DejaVu Sans"))
CairoPDF("example.pdf")
par(family="myCustomWindowsFontName")
qplot(Sepal.Length, Petal.Length, data=iris, main="Aʙᴄᴅᴇғɢʜɪᴊᴋʟᴍɴᴏᴘǫʀsᴛᴜᴠᴡxʏᴢ")
dev.off()

Answer 2

截至 2020 年和 R 版本 4.0.3，在 Mac OS X 上不再是你的朋友，cairo_pdf()至少就西里尔文而言 - 请参阅下面的失败库。

TL;博士

如果您必须使用西里尔文，请回到好的 olepng驱动程序。（和你的抗锯齿图告别。）

R -e 'png(filename = "ftw.png"); library(ggplot2); qplot(Sepal.Length, Petal.Length, data=iris, main="Aʙᴄᴅᴇғɢʜɪᴊᴋʟᴍɴᴏᴘǫʀsᴛᴜᴠᴡxʏᴢ"); dev.off()'
open ftw.png

或者，如果您将Rmarkdown与 knitr 一起使用：

R -e 'rmarkdown::render("foo.Rmd", "pdf_document", output_file="foo.pdf", runtime = "static", output_options = list(dev = "png"))'

失败画廊

Cairo 的“现代”方法在 v4.0.3 中失败，如下所示。请注意，这不是（或不仅仅是）字体嵌入或渲染问题，因为从生成的 PDF 中选择和粘贴文本也会产生乱码输出。

准备步骤：

1. 安装最新的 R（4.0.3 或更高版本，全部capabilities()显示TRUE）
2. R -e 'install.packages(c("Cairo", "ggplot2"), repos="https://cloud.r-project.org")'

香草配置

R -e 'library(ggplot2); qplot(Sepal.Length, Petal.Length, data=iris, main="Aʙᴄᴅᴇғɢʜɪᴊᴋʟᴍɴᴏᴘǫʀsᴛᴜᴠᴡxʏᴢ"); ggsave("fail1.pdf")'
open fail1.pdf

cairo_pdf()单独使用

R -e 'cairo_pdf("fail2.pdf"); library(ggplot2); qplot(Sepal.Length, Petal.Length, data=iris, main="Aʙᴄᴅᴇғɢʜɪᴊᴋʟᴍɴᴏᴘǫʀsᴛᴜᴠᴡxʏᴢ"); dev.off()'
open fail2.pdf

使用cairo_pdf()自定义（可能符合 Unicode）字体

R -e 'cairo_pdf("fail3.pdf", family = "Arial Unicode MS"); library(ggplot2); qplot(Sepal.Length, Petal.Length, data=iris, main="Aʙᴄᴅᴇғɢʜɪᴊᴋʟᴍɴᴏᴘǫʀsᴛᴜᴠᴡxʏᴢ"); dev.off()'
open fail3.pdf

Comic Sans 的另一次尝试：

R -e 'cairo_pdf("fail3bis.pdf", family = "Comic Sans MS"); library(ggplot2); qplot(Sepal.Length, Petal.Length, data=iris, main="Aʙᴄᴅᴇғɢʜɪᴊᴋʟᴍɴᴏᴘǫʀsᴛᴜᴠᴡxʏᴢ"); dev.off()'
open fail3bis.pdf

还有几...

使用较旧的“黑暗和暴风雨之夜”版本（3.6.2）：

/Library/Frameworks/R.framework/Versions/3.6/Resources/bin/R -e 'cairo_pdf("fail4.pdf", family = "Arial Unicode MS"); library(ggplot2); qplot(Sepal.Length, Petal.Length, data=iris, main="Aʙᴄᴅᴇғɢʜɪᴊᴋʟᴍɴᴏᴘǫʀsᴛᴜᴠᴡxʏᴢ"); dev.off()'
open fail4.pdf

DejaVu Sans正如@drammock 所建议的那样：

R -e 'cairo_pdf("fail5.pdf", family = "DejaVu Sans"); library(ggplot2); qplot(Sepal.Length, Petal.Length, data=iris, main="Aʙᴄᴅᴇғɢʜɪᴊᴋʟᴍɴᴏᴘǫʀsᴛᴜᴠᴡxʏᴢ"); dev.off()'
open fail5.pdf

旧 R 上的 DejaVu Sans：

/Library/Frameworks/R.framework/Versions/3.6/Resources/bin/R -e 'cairo_pdf("fail5bis.pdf", family = "DejaVu Sans"); library(ggplot2); qplot(Sepal.Length, Petal.Length, data=iris, main="Aʙᴄᴅᴇғɢʜɪᴊᴋʟᴍɴᴏᴘǫʀsᴛᴜᴠᴡxʏᴢ"); dev.off()'
open fail5bis.pdf

Answer 3

如果你正在使用ggsave(...)，你可以打电话ggsave(..., device=cairo_pdf)。

您需要先安装并加载 Cairo 绑定。

install.packages("Cairo")
library(Cairo)

这是一个完整的例子（不是我的工作）。