大家好，我是你们的小帅学长。
很多同学画图时会把注意力放在颜色、线型、布局上，但真正让一张图“看起来像论文图”的，往往是你的文本系统。
你一定见过这些情况：
标题太大太抢、或者太小看不清；
注释一多就乱飞，重点反而看不出来；
公式写不出来，或者写出来很丑；
中英混排时：中文像“另一个宇宙”，英文像“另一个字体”；
单位、上下标、希腊字母、负号……各自为政。
这一篇我会把“论文图里的文本系统”拆成可操作的四块：
标题体系、注释体系、公式体系、中英混排体系。
你学会后，你的图会立刻从“能用”升级到“论文级”。
01.标题系统：别写成论文小节名，要写成“图的结论”
很多人标题写成：“Figure 1. Results” 或 “Model comparison”，这种标题在图上几乎没有信息价值。
我更推荐的标题写法是：标题尽量表达结论或信息点，而不是描述行为。
那标题字号怎么定？
一个简单的比例建议：标题 > 坐标轴标签 > 刻度，但不要差太多，差太多会“标题抢戏”。
02.注释系统：只标“关键点”，并且让它“对齐逻辑”
注释的本质不是“写满”，而是说明哪里是重点、为什么是重点。
三条实用规则：
注释数量越少越高级：最多 3–5 个关键注释；
注释位置要统一风格：尽量对齐、不要东一块西一块；
优先用“近距离解释”：注释尽量靠近对象，减少读者视线跳跃。
常见注释手段（按推荐顺序）：
轻量文字标注；
箭头指向；
框选区域；
角标/编号。
03.公式系统：科研图的“高级感”很多来自正确的公式排版
Matplotlib 支持 LaTeX 风格的数学公式（mathtext）。
你不需要会完整 LaTeX，只要记住常见写法就够用。
常用公式写法速查：
上标：$x^2$
下标：$T_s$
希腊字母：$\alpha, \beta, \sigma$
分数：$\frac{a}{b}$
乘号：$\times$
单位：建议写成普通文本或公式内 \，控制空格
例如坐标轴写：
ax.set_ylabel(r"$T_s$ (K)")
小技巧：字符串前加 r（raw string）能避免反斜杠转义问题。
04.中英混排：让“中文像中文、英文像英文”，但风格统一
中英混排最大的问题是：中文字体不支持英文的字形风格，英文字体不支持中文。
结果就是：一张图里像两套系统拼在一起。
科研出图里更稳的做法是：用“字体回退（fallback）”机制实现“英文走 Times New Roman，中文走宋体（SimSun）”。
推荐的字体策略（稳、好维护）：
英文/数字：Times New Roman
中文：SimSun（宋体）
公式（mathtext）：强制 Times New Roman
负号：关闭 unicode 负号以兼容宋体
这样 Matplotlib 会优先用 Times New Roman 渲染英文字符，遇到 Times 不支持的中文字符时自动回退到宋体，从而实现同一张图中英混排稳定且统一。
05.直接上手：一份“文本系统示范模板”
下面这段代码做了四件事：
标题层级清晰；
注释对齐且不过量；
公式可读；
中英混排稳定（你可以按你电脑字体替换）。
import osimport numpy as npimport matplotlib as mplimport matplotlib.pyplot as pltfrom matplotlib import font_manager as fm# == 0) 显式注册字体（关键！解决方框）==def _try_add_font(font_full_path: str):if font_full_path and os.path.exists(font_full_path):try:fm.fontManager.addfont(font_full_path)except Exception:passWIN_FONTS = r"C:\Windows\Fonts"TIMES_TTF_CANDIDATES = [os.path.join(WIN_FONTS, "times.ttf"), # Times New Roman Regularos.path.join(WIN_FONTS, "timesbd.ttf"),os.path.join(WIN_FONTS, "timesi.ttf"),]SIMSUN_TTC_CANDIDATE = os.path.join(WIN_FONTS, "simsun.ttc") # 宋体for p in TIMES_TTF_CANDIDATES:_try_add_font(p)_try_add_font(SIMSUN_TTC_CANDIDATE)# == 1) 全局字体策略（英文优先 Times，中文回退 SimSun） ==# 关键点：font.family 直接给 “列表”，Matplotlib 会按顺序找字形并回退mpl.rcParams["font.family"] = ["Times New Roman", "SimSun"]# 数学公式统一 Times New Roman（避免公式风格跳变）mpl.rcParams["mathtext.fontset"] = "custom"mpl.rcParams["mathtext.rm"] = "Times New Roman"mpl.rcParams["mathtext.it"] = "Times New Roman:italic"mpl.rcParams["mathtext.bf"] = "Times New Roman:bold"# 负号稳定（配合中文字体常用）mpl.rcParams["axes.unicode_minus"] = False# ==2) 输出路径==OUT_DIR = r"D:\py_figs"os.makedirs(OUT_DIR, exist_ok=True)# ==3) 数据==x = np.linspace(0, 10, 200)y = np.sin(x) + 0.1 * np.random.randn(len(x))# ==4) 画图==fig, ax = plt.subplots(figsize=(6, 4))ax.plot(x, y, linewidth=2, label="Observation / 观测值")ax.set_title("中文标题：波形变化与关键点标注 (Waveform & Key Point)", fontsize=14)ax.set_xlabel("Time (day) / 时间（天）", fontsize=12)ax.set_ylabel("Tₛ (K)/温度", fontsize=12)idx = np.argmax(y)x0, y0 = x[idx], y[idx]ax.scatter([x0], [y0], s=40)ax.annotate("Peak / 峰值",xy=(x0, y0),xytext=(x0 - 0.3, y0 -0.2),arrowprops=dict(arrowstyle="->", lw=1),fontsize=11,)ax.legend(frameon=False)ax.grid(alpha=0.25)# == 5) 保存==out_path = os.path.join(OUT_DIR, "text_system_demo.jpg")fig.savefig(out_path, dpi=300, bbox_inches="tight")plt.close(fig)print("Saved:", out_path)
科研图的专业感，很大程度来自一套稳定的文本系统——标题、注释、公式、中英混排。
——期待你的关注——
