如何在Matplotlib中为LaTeX公式及所有文本设置Arial字体

当你启用usetex=True时，Matplotlib会把所有文本（包括LaTeX公式）的渲染工作交给系统的LaTeX引擎处理，这时候你之前配置的mathtext.rm这类参数就会被完全忽略——这就是Arial字体没应用到公式上的核心原因。要解决这个问题，得从LaTeX本身的字体配置入手，下面给你两种可行的解决方案：

方案1：基于pdfLaTeX的配置（适配多数默认TexLive环境） #

这个方案依赖helvet和sansmath两个LaTeX包：前者会将无衬线字体替换为Arial（实际映射为Helvetica，多数系统会自动关联到Arial），后者让数学公式也使用无衬线字体，确保和Arial的文本风格统一。

修改后的完整代码：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib as mpl

# 配置LaTeX预命令，全局启用Arial风格字体
mpl.rcParams['text.latex.preamble'] = r'''
\usepackage{helvet}
\usepackage{sansmath}
\sansmath
'''
mpl.rc('font', family='sans-serif')  # 全局指定使用无衬线字体
mpl.rc('text', usetex=True)
mpl.rcParams['axes.unicode_minus'] = False

fig = plt.figure(figsize=(10, 10))
x, y = np.arange(10), np.arange(10)
plt.scatter(x, y, s=100, color="r")
plt.xlabel(r"TEST: $\phi\times\eta$", fontsize=25, labelpad=10)
plt.ylabel(r"TEST: $\varepsilon\times\zeta$", fontsize=25, labelpad=10)
plt.xticks(fontsize=20)
plt.yticks(fontsize=20)
plt.text(x=1, y=6, s=r"TEST: $x\times y$", fontsize=30)
plt.show()

方案2：基于XeLaTeX的配置（精准指定Arial字体） #

如果你想确保完全使用系统中的Arial字体而非Helvetica替代，可以用XeLaTeX配合fontspec包直接加载系统字体，需要先指定Matplotlib使用XeLaTeX编译器：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib as mpl

# 指定使用XeLaTeX编译器，支持fontspec加载系统本地字体
mpl.rcParams['pgf.texsystem'] = 'xelatex'
# 配置LaTeX预命令，直接将Arial设为全局字体
mpl.rcParams['text.latex.preamble'] = r'''
\usepackage{fontspec}
\setmainfont{Arial}
\setsansfont{Arial}
\usepackage{sansmath}
\sansmath
'''
mpl.rc('font', family='Arial')
mpl.rc('text', usetex=True)
mpl.rcParams['axes.unicode_minus'] = False

fig = plt.figure(figsize=(10, 10))
x, y = np.arange(10), np.arange(10)
plt.scatter(x, y, s=100, color="r")
plt.xlabel(r"TEST: $\phi\times\eta$", fontsize=25, labelpad=10)
plt.ylabel(r"TEST: $\varepsilon\times\zeta$", fontsize=25, labelpad=10)
plt.xticks(fontsize=20)
plt.yticks(fontsize=20)
plt.text(x=1, y=6, s=r"TEST: $x\times y$", fontsize=30)
plt.show()

关键注意点 #

• 两种方案中的sansmath包和\sansmath命令是核心：它们让LaTeX的数学符号也使用无衬线字体，保证公式和Arial文本的风格统一。
• 如果你的TexLive环境中没有helvet或sansmath包，可以用包管理器安装：tlmgr install helvet sansmath。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Senna