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用Python做科研级画图——统一风格:rcParams一键设置

2026-02-26 06:07:17

大家好，我是你们的小帅学长。

你有没有遇到一个很现实的问题，你自己看每一张图都“没问题”，但把 10 张图放到论文里，突然就像“十个人画的”。

这张字体大、那张字体小；

这张线宽粗、那张线宽细；

这张刻度朝外、那张朝内；

图例风格不一致、网格透明度不一致；

保存分辨率忽高忽低……

这种“风格不统一”不是审美问题，是科研表达的可靠性问题。

因为审稿人/导师看到的不只是结果，还会从视觉一致性判断你是否规范、是否严谨。

所以这篇我们做一件非常“体系化”的事：

用 rcParams 把你常用的出图风格一次性固定下来：字体、字号、线宽、刻度、图例、保存参数……以后画任何图都自动套用。

01.rcParams 是什么？为什么它能让你效率爆炸？

你可以把 rcParams 理解成：Matplotlib 的默认配置表。

你每次写的这些重复代码：

plt.figure(figsize=(...))plt.xlabel(..., fontsize=...)plt.ylabel(..., fontsize=...)plt.grid(alpha=...)plt.savefig(..., dpi=..., bbox_inches="tight")

其实很多都可以通过 rcParams 固化成默认值。你只要设置一次，后面所有图都自动统一，省掉大量重复劳动，更关键的是：统一输出风格。

02.统一风格你要统一什么？

我建议你至少统一这 7 件事：

1、字体（中英混排）

2、字号层级（标题/轴标签/刻度）

3、线宽、marker 大小

4、坐标轴粗细、刻度方向、刻度长度

5、图例样式（是否带边框、字体大小）

6、网格透明度（可选）

7、保存参数（dpi、格式、裁切）

03.一键风格模板

这套“科研常用风格模板”，你复制就能用。

import osimport matplotlib as mplimport matplotlib.pyplot as pltfrom matplotlib import font_manager as fmdef set_pub_style():"""  统一风格（rcParams）：   -英文/数字：Times New Roman-中文：宋体 SimSun    -公式：Times New Roman   """ win_fonts= r"C:\Windows\Fonts"    candidates= [      os.path.join(win_fonts,"times.ttf"),    os.path.join(win_fonts,"timesbd.ttf"),        os.path.join(win_fonts,"timesi.ttf"),       os.path.join(win_fonts,"simsun.ttc"),    ]   for p in candidates:        if os.path.exists(p):            try:                fm.fontManager.addfont(p)            except Exception:                passmpl.rcParams.update({        #==字体==       "font.family": ["Times New Roman", "SimSun"],#数学公式字体统一        "mathtext.fontset": "custom",        "mathtext.rm": "Times New Roman",        "mathtext.it": "Times New Roman:italic",       "mathtext.bf": "Times New Roman:bold",#负号        "axes.unicode_minus": False,#==图尺寸与分辨率==        "figure.figsize": (6, 4),        "figure.dpi": 100,                  "savefig.dpi": 300,             "savefig.bbox": "tight",        "savefig.pad_inches":0.05, #==字号体系==        "font.size": 12,        "axes.titlesize": 14,        "axes.labelsize": 12,        "xtick.labelsize": 11,       "ytick.labelsize": 11,        "legend.fontsize":11,#==线条与标记==        "lines.linewidth":2.0,        "lines.markersize":6,#==坐标轴与刻度==        "axes.linewidth":1.2,       "xtick.direction": "out",        "ytick.direction": "out",        "xtick.major.size": 5,       "ytick.major.size": 5,        "xtick.major.width": 1.1,        "ytick.major.width":1.1,    })set_pub_style()

04.用法示范：你只管画，风格自动套用

你会发现：以后你根本不用每张图都设置字号、线宽、dpi、grid等，默认就全部统一。

import numpy as npimport matplotlib.pyplot as pltx = np.linspace(0, 10, 200)y = np.sin(x)fig, ax = plt.subplots()ax.plot(x, y, label="Observation / 观测值")ax.set_title("统一风格示例：标题中英混排")ax.set_xlabel("Time (day) / 时间（天）")ax.set_ylabel("Tₛ (K) / 温度")ax.legend()fig.savefig("style_demo.jpg")plt.close(fig)