如何将普通的ggplot与cowplot中的多面对齐？

Posted 2023-02-16

【中文标题】如何将普通的ggplot与cowplot中的多面对齐？

【英文标题】：How to align an ordinary ggplot with a faceted one in cowplot?

【发布时间】：2015-11-24 03:03:43

【问题描述】：

我正在尝试使用 cowplot 包来安排要发布的图。 我只是希望面板的大小和标签相同。

可重现的例子

library(ggplot2)
library(cowplot)

gg1 <- ggplot(mtcars)+
        geom_point(aes(x=mpg,y=hp))+
        theme_bw()+
        theme(aspect.ratio=1)

gg2 <- ggplot(mtcars)+
        geom_point(aes(x=mpg,y=hp,fill=cyl))+
        facet_wrap(~cyl,ncol=2)+
        theme_bw()+
        theme(aspect.ratio=1,
              legend.position='none')

output <- plot_grid(gg1,gg2, labels = c('A','B'),label_size = 20)
print(output)

代码生成此图。

如您所见，水平轴不匹配，面板的上边缘也不匹配。

来自cowplot 的参数align 不适用于多面图。

有什么想法吗？

【问题讨论】：

是的，忘了说我现在是如何解决这个问题的。我保存没有标签的绘图，将宽度和高度指定为 2x:1x。这会产生相当好的匹配。然后，我在图形编辑器中添加标签。

【参考方案1】：

由于这是关于cowplot 和复杂对齐方式投票率最高的问题之一，我想指出，cowplot 现在确实具有对齐多面图的一些功能。 （我是包作者。）但是，它们在这种特殊情况下不起作用！

例如，这有效（使用plot_grid() 中的axis 选项）：

gg1 <- ggplot(mtcars) +
  geom_point(aes(x=mpg, y=hp)) +
  theme_bw()

gg2 <- ggplot(mtcars)+
  geom_point(aes(x=mpg, y=hp, fill=cyl)) +
  facet_wrap(~cyl, ncol=2) +
  theme_bw() +
  theme(legend.position='none')

plot_grid(gg1, gg2, labels = c('A','B'), label_size = 20,
          align = 'h', axis = 'tb')

我们还可以执行以下操作，以获得不同类型的对齐（取决于您是否希望将刻面带计为绘图的一部分）：

plot_grid(gg1, gg2, labels = c('A', 'B'), label_size = 20,
          align = 'h', axis = 'b')

现在为什么我说它不适用于这种情况？因为，如果您查看问题中的原始代码，您会看到我删除了 theme(aspect.ratio=1) 设置。只要您不强制使用特定的纵横比，cowplot 就可以对齐绘图，因为它用于对齐绘图的方法通常会修改各个绘图的纵横比。

【参考方案2】：

这是一个技巧，直到有人想出一个更优雅的答案：您可以使用 gridExtra 包中的 grid.arrange 来更改两个图的相对大小，以便轴对齐。下面代码中的w 参数通过使左侧绘图的水平宽度多一点来控制它，从而使其与右侧绘图相比相对更大。

library(gridExtra)

w = 0.512

grid.arrange(gg1, gg2, widths=c(w,1-w), ncol=2)

您还可以使用arrangeGrob 和textGrob 为每个绘图添加“A”和“B”标题。

w = 0.512

grid.arrange(arrangeGrob(textGrob("A", x=0.13, gp=gpar(fontface="bold", cex=1.4)), 
                         gg1, heights=c(0.03,0.97)), 
             arrangeGrob(textGrob("B", x=0.13, gp=gpar(fontface="bold", cex=1.4)), 
                         gg2, heights=c(0.03,0.97)),  
             widths=c(w,1-w), ncol=2)

在任何一种情况下，您都需要手动调整w 以使图对齐（这就是这种方法的原因，容我们说，次优）。 w 的适当值将根据绘图的物理大小而变化。当我将下面的图保存为 1000 x 500 像素的 png 时，w=0.512 似乎运行良好。

更好的答案可能会涉及类似于this SO answer 的内容，但适用于排列多面和非多面图（或更一般地说，它们的组成 grobs 之间没有一一对应的图)。

【参考方案3】：

这是基于this idea的解决方案

library(ggplot2)
library(grid)
library(gridExtra)
library(gtable)

gtable_frame <- function(g, width=unit(1,"null"), height=unit(1,"null"))
  panels <- g[["layout"]][grepl("panel", g[["layout"]][["name"]]), ]
  ll <- unique(panels$l)
  tt <- unique(panels$t)

  fixed_ar <- g$respect
  if(fixed_ar)  # there lies madness, want to align despite aspect ratio constraints
    ar <- as.numeric(g$heights[tt[1]]) / as.numeric(g$widths[ll[1]])
    height <- width * ar
    g$respect <- FALSE
  

  core <- g[seq(min(tt), max(tt)), seq(min(ll), max(ll))]
  top <- g[seq(1, min(tt)-1), ]
  bottom <- g[seq(max(tt)+1, nrow(g)), ]
  left <- g[, seq(1, min(ll)-1)]
  right <- g[, seq(max(ll)+1, ncol(g))]

  fg <- nullGrob()
  lg <-  if(length(left))  g[seq(min(tt), max(tt)), seq(1, min(ll)-1)] else fg
  rg <- if(length(right)) g[seq(min(tt), max(tt)), seq(max(ll)+1,ncol(g))] else fg
  grobs = list(fg, g[seq(1, min(tt)-1), seq(min(ll), max(ll))], fg, 
               lg, g[seq(min(tt), max(tt)), seq(min(ll), max(ll))], rg, 
               fg, g[seq(max(tt)+1, nrow(g)), seq(min(ll), max(ll))], fg)
  widths <- unit.c(sum(left$widths), width, sum(right$widths))
  heights <- unit.c(sum(top$heights), height, sum(bottom$heights))
  all <- gtable_matrix("all", grobs = matrix(grobs, ncol=3, nrow=3, byrow = TRUE), 
                       widths = widths, heights = heights)
  all[["layout"]][5,"name"] <- "panel" # make sure knows where the panel is for nested calls
  if(fixed_ar)  all$respect <- TRUE
  all



p1 <- ggplot(mtcars)+
  geom_point(aes(x=mpg,y=hp))+
  theme_bw()+
  theme(aspect.ratio=1)

p2 <- ggplot(mtcars)+
  geom_point(aes(x=mpg,y=hp,fill=cyl))+
  facet_wrap(~cyl,ncol=2)+
  theme_bw()+
  theme(aspect.ratio=1,
        legend.position='none')

g1 <- ggplotGrob(p1)
g2 <- ggplotGrob(p2)
fg1 <- gtable_frame(g1)
fg2 <- gtable_frame(g2)
grid.newpage()
grid.draw(cbind(fg1, fg2))

请注意，gtable_frame 函数会根据面板包装绘图，但在设计上不包括面板条（我觉得它更令人愉快）。

【参考方案4】：

更新：egg 包现在在 CRAN 上https://cran.r-project.org/web/packages/egg/index.html

---

我只想补充一点，@baptiste创造了一个很棒的实验包egg，完成了他在his answer中写的：

从 github (https://github.com/baptiste/egg) 安装它

library("devtools")
install_github("baptiste/egg")

然后简单地做

library("egg")
ggarrange(gg1, gg2, ncol=2)

您可以手动添加标签：

ap <- ggarrange(gg1,gg2, ncol=2)
ggdraw(ap) + draw_plot_label(label=c("a","b"), x=c(0,0.5), y=c(1,1))

（当我尝试首先将标签添加到各个图时，图没有正确排列。）

【参考方案5】：

我有一个更简单的解决方案，坚持使用 plot_grid 和原始示例。但是，有些人可能会觉得这有点作弊。 可以通过添加嵌套的 NULL 图并调整它们的高/宽比来微调带有 cowplot:plot_grid 的对齐图。这在下面应用：

gg3<-plot_grid(NULL,gg2, NULL, align = 'h', nrow = 3, rel_heights = c(0.06,1,0.06))
plot_grid(gg1,gg3, labels = c('A','B'),label_size = 20)

【讨论】：

这在轴对齐不起作用的情况下非常有用。