0. 问题

进行科研绘图时，常常需要使用Times New Roman+宋体混排，但Matplotlib无法兼顾两种字体。设置成Times New Roman时，中文字体显示为方块，如图1所示；采用宋体时，数字与字母无法显示成Times New Roman字形，如图2所示。目前Matplotlib还没有较好的方式对中英文字体进行分别设置。

plt.rcParams['font.sans-serif'] = 'times new roman'
x = np.linspace(0, 2*np.pi, 200)
y = np.sin(2*np.pi*x)
fig, ax = plt.subplots(figsize=(8, 2))
ax.plot(x, y)
ax.set_xlabel('时间 (t)')

plt.rcParams['font.sans-serif'] = 'simsun'
x = np.linspace(0, 2*np.pi, 200)
y = np.sin(2*np.pi*x)
fig, ax = plt.subplots(figsize=(8, 2))
ax.plot(x, y, 'r')
ax.set_xlabel('时间 (t)')

1. 合并Times New Roman与宋体

本文采用的是将Times New Roman与宋体合并成新字体的方式。合成字体的字母与数字为Times New Roman，中文为宋体。

字体合并工具：
① Warcraft Font Merger，魔兽世界字体合并/补全工具GitHub – nowar-fonts/Warcraft-Font-Merger: Warcraft Font Merger，魔兽世界字体合并/补全工具。
② Fontforge
FontForge Open Source Font Editor

其实Fontforge本身就可以完成字体合并、字体重命名等全部功能，建议读者参考并尝试《完美字体合并教程 / 中英文字体合并 / 解决字间距过大或异常 – 知乎》相关流程。但我在自己电脑上执行合并时程序崩溃。无奈只能用Warcraft Font Merger先进行合并，再用Fontforge重命名字体。，如果Fontforge同样崩溃再退而求其次，请按照以下流程。

本文介绍的字体合并流程为：① Warcraft Font Merger → ② Fontforge

① Warcraft Font Merger
从Windows Font字体文件夹中找到宋体和Times New Roman字体文件。按照官方教程中的说明，框选中文、英文字体，然后点住英文字体移动到合并补全.bat上。等待1min左右，得到字体out.ttf.

② Fontforge
Warcraft Font Merger合并完的字体名是“out.ttf”，如果不介意的话，也可以安装直接用。如果犯强迫症需要改名字，可以通过Fontforge进一步处理。

首先用Fontforge打开out.ttf

点击Element->Font Info…

打开之后能看到字体实际Fontname/Famliy Name等等，修改成想要的名称。

点击OK，弹出提示需要修改UniqueId，点击Change。

选择File -> Gnerate Fonts… 生成字体，弹出对话框，点击Generate。

点击生成后，经过几分钟，会弹出错误提示，笔者这里不太懂字体相关的问题。强行Generate，生成的字体好像也没什么问题。

生成字体后，安装即可。

2. 结果

将上述代码中字体改为TimesNewRomanSimSun后，中英文均正常显示，中文为宋体，英文与数字为Times New Roman。

plt.rcParams['font.sans-serif'] = 'TimesNewRomanSimSun'

对于其他有类似需求的地方，也可以采用合成字体的方法。比如MATLAB命令窗口这种不支持多字体设置的应用中，使用Cascadia、Monaco等宽字体时，中文显示为方框。也可以自己合成字体来使用。