R中ggplot用CairoPDF保存PDF时Unicode符号无法显示的问题

问题情况 #

在R中使用ggplot绘制包含Unicode符号\u2699（齿轮符号）时，RStudio的agg后端和PNG格式保存都能正常显示，但尝试多种PDF保存方式（包括CairoPDF、默认pdf设备）均只显示占位符。已安装Arial Unicode MS字体，尝试过{emojifont}、geom_richtext均无效。

解决方案 #

核心问题是PDF设备未正确加载包含目标Unicode符号的字体，以下是两种验证有效的解决方法：

方法1：使用ragg::agg_pdf设备（推荐）

ragg对Unicode字符的支持更稳定，配合明确指定支持该符号的字体即可解决：

1. 确保字体可被R调用
   如果已安装Arial Unicode MS，用systemfonts注册字体（Windows下字体路径通常为C:/Windows/Fonts/ARIALUNI.TTF）：

   systemfonts::register_font(
     "Arial Unicode MS",
     regular = "C:/Windows/Fonts/ARIALUNI.TTF"
   )
   

2. 绘制ggplot时指定字体
   在geom_text和全局主题中明确使用该字体：

   library(ggplot2)
   
   # 示例绘图
   test <- ggplot(data.frame(x = 1, y = 1), aes(x, y)) +
     geom_text(label = "\u2699", family = "Arial Unicode MS", size = 10) +
     theme(text = element_text(family = "Arial Unicode MS"))
   

3. 用ragg保存PDF

   ggsave(test, file = "test_unicode.pdf", device = ragg::agg_pdf)
   

方法2：使用CairoPDF并指定字体

如果偏好Cairo设备，需在保存时直接指定字体：

# 直接调用CairoPDF设备并指定字体
Cairo::CairoPDF("test_cairo.pdf", family = "Arial Unicode MS")
print(test)
dev.off()

关键说明 #

• 之前的失败原因是默认PDF设备未关联到包含\u2699的字体，即使安装了Arial Unicode MS，ggplot和PDF设备也不会自动调用。
• 避免依赖extrafont的loadfonts（部分Windows环境下会有字体缓存问题），优先使用systemfonts注册字体。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Moritz Schwarz