zcbot/skills/plot_pub/style.py

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5.9 KiB
Python

"""
plot_pub skill — 出版级 matplotlib rcParams 一键设置。
LLM 通过 `from skills.plot_pub.style import apply_pub_style; apply_pub_style()` 使用。
"""
from __future__ import annotations
import warnings
import matplotlib
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib import font_manager
# 中文字体候选,按平台优先级排
_CHINESE_FONTS = [
"Noto Sans CJK SC", # sandbox 容器首选(fonts-noto-cjk),出版级字形
"SimHei", # Windows 黑体
"Microsoft YaHei", # Windows 雅黑
"WenQuanYi Micro Hei", # Linux / 容器兜底(fonts-wqy-microhei)
"Heiti TC", # macOS
"Arial Unicode MS", # macOS 兜底
]
def _find_chinese_font() -> str | None:
"""从候选清单里挑系统装了的第一个,都没有返 None。"""
installed = {f.name for f in font_manager.fontManager.ttflist}
for name in _CHINESE_FONTS:
if name in installed:
return name
return None
def apply_pub_style(
chinese: bool = True,
dpi: int = 150,
font_size: int = 10,
linewidth: float = 1.2,
cmap: str = "viridis",
) -> None:
"""
一键设置出版级 matplotlib rcParams。
Args:
chinese: True 时加载中文字体,失败 warn 但不抛(图继续画,中文显示方块)
dpi: 屏幕显示 dpi。保存图请用 savefig(..., dpi=300) 单独指定
font_size: 基础字号,论文双栏图标准 10pt
linewidth: 线粗,出版图细些更精致
cmap: 默认 colormap,viridis / plasma / cividis 是色觉友好选择
"""
rc = matplotlib.rcParams
# ---- 字体 ----
if chinese:
font = _find_chinese_font()
if font:
# 中文字体放第一位,后面接 Arial / DejaVu 处理英文
rc["font.sans-serif"] = [font, "Arial", "DejaVu Sans"]
else:
warnings.warn(
"[plot_pub] 未找到中文字体(候选: "
+ ", ".join(_CHINESE_FONTS)
+ ")。中文将显示为方块。"
+ "Windows 控制面板 → 字体,Linux 装 wqy-microhei 包。",
RuntimeWarning,
stacklevel=2,
)
rc["font.sans-serif"] = ["Arial", "DejaVu Sans"]
else:
rc["font.sans-serif"] = ["Arial", "DejaVu Sans"]
rc["axes.unicode_minus"] = False # 负号不显示成方块
rc["font.family"] = "sans-serif"
rc["font.size"] = font_size
# ---- 尺寸 / dpi ----
rc["figure.dpi"] = dpi
rc["savefig.dpi"] = 300 # 默认保存高 dpi,临时图用 savefig(..., dpi=...) 覆盖
rc["savefig.bbox"] = "tight"
rc["savefig.pad_inches"] = 0.05
# ---- 线条 ----
rc["lines.linewidth"] = linewidth
rc["lines.markersize"] = 4
rc["axes.linewidth"] = 0.8
# ---- 刻度 ----
rc["xtick.direction"] = "in" # 期刊偏好刻度朝内
rc["ytick.direction"] = "in"
rc["xtick.major.size"] = 4
rc["ytick.major.size"] = 4
rc["xtick.minor.size"] = 2
rc["ytick.minor.size"] = 2
rc["xtick.minor.visible"] = True
rc["ytick.minor.visible"] = True
# ---- legend ----
rc["legend.frameon"] = False # 出版图 legend 无框
rc["legend.fontsize"] = font_size - 1
# ---- colormap ----
rc["image.cmap"] = cmap
# ---- 数学字体 ----
rc["mathtext.fontset"] = "stix" # 跟 Times / Arial 配,公式不突兀
# ---- 兜底:防止 PDF 嵌入 Type 3 字体(期刊要求 Type 42) ----
rc["pdf.fonttype"] = 42
rc["ps.fonttype"] = 42
# ---- SVG 文字可编辑(投稿级要求:导出后编辑部/作者能在 AI 里改文字) ----
# 'none' = 文字以 <text> 保留,不转 path;配 PDF Type 42 一起,矢量两路都可编辑
rc["svg.fonttype"] = "none"
def reset_style() -> None:
"""还原 matplotlib 默认 rcParams(测试 / 切换主题时用)。"""
matplotlib.rcdefaults()
# ============================================================
# Nature 级复合图辅助:语义配色 + spine 纪律
# 思路源自 nature-figure skill(MIT, github.com/Yuan1z0825/nature-skills),
# 砍掉 R / 生物 gallery,只留可迁移的设计纪律,改为纯 Python + 建材领域。
# ============================================================
# 语义配色:颜色承载"科学语义"而非随机区分。同族基线归一个冷色系,
# 本方法/主角归一个暖/蓝主色系 —— family consistency beats maximal hue separation。
SEMANTIC_COLORS = {
"method": "#1f5fa8", # 蓝 = 本工作 / 提出的方法(主角)
"gain": "#2a8f5e", # 绿 = 提升 / 增益 / 正向
"baseline": "#c0392b", # 红 = 对照 / baseline / 退化
"neutral": "#8a8f99", # 灰 = 参照 / 背景 / 次要
"accent": "#e08a1e", # 橙 = 强调 / 高亮少量点
}
def clean_spines(ax, keep=("left", "bottom")) -> None:
"""
出版图 spine 纪律:只留指定边框(默认左 + 下),去掉上 + 右。
复合图每个子 panel 都调一次,视觉更干净、信噪比更高。
Args:
ax: matplotlib Axes
keep: 保留哪几条 spine,默认 ("left", "bottom")
"""
for side in ("top", "right", "left", "bottom"):
ax.spines[side].set_visible(side in keep)
# 刻度只画在保留的边上
ax.tick_params(
top="top" in keep, right="right" in keep,
bottom="bottom" in keep, left="left" in keep,
)
def ablation_alphas(n: int, base_color: str = None):
"""
消融 / 梯度对比:同一颜色变 alpha(0.25 → 1.0),而不是换色相。
返回 n 个 (color, alpha) 不便用,这里直接返回 n 个 RGBA。
Args:
n: 系列数
base_color: 基色,默认用 SEMANTIC_COLORS["method"]
"""
import matplotlib.colors as mcolors
import numpy as np
base = base_color or SEMANTIC_COLORS["method"]
rgb = mcolors.to_rgb(base)
alphas = np.linspace(0.25, 1.0, n)
return [(rgb[0], rgb[1], rgb[2], a) for a in alphas]