ggplot2 可以在一个图例中分别控制点大小和线宽（线宽）吗？

Posted 2023-02-16

【中文标题】ggplot2 可以在一个图例中分别控制点大小和线宽（线宽）吗？

【英文标题】：Can ggplot2 control point size and line size (lineweight) separately in one legend?

【发布时间】：2014-09-20 08:29:20

【问题描述】：

使用ggplot2 绘制数据点组和连接每个组均值的线的示例，使用相同的aes 映射shape 和linetype：

p <- ggplot(mtcars, aes(gear, mpg, shape = factor(cyl), linetype = factor(cyl))) + 
  geom_point(size = 2) +
  stat_summary(fun.y = mean, geom = "line", size = 1) +
  scale_shape_manual(values = c(1, 4, 19))

问题是图例中的点符号相对于线符号显得有点太小而无法看到：

尝试enlarge point size in legend 也会增大线宽，所以这里没有用。

p1 <- p + guides(shape = guide_legend(override.aes = list(size = 4)))

如果线宽是 size 的独特美学，那就太好了。 我尝试添加

+ guides(linetype = guide_legend(override.aes = list(size = 1)))

这只是一个警告。

> Warning message:
In guide_merge.legend(init, x[[i]]) : Duplicated override.aes is ignored.

如果我将linetype aes 移出ggplot() 并移入stat_summary()，这似乎没有什么区别。如果我只想要点符号，我可以从图例中删除线 this way。

p2 <- p + guides(shape = guide_legend(override.aes = list(size = 4, linetype = 0)))

相反，（在图表本身中保留小点符号）我想要 一个单个 图例，其中 both 大点符号就像最后一张图片中一样和 em> 细线符号，如第一张图片所示。有没有办法做到这一点？

【参考方案1】：

独立设置这些属性似乎确实很困难。我只能想出一个技巧。如果您的真实数据有很大不同，则可能需要对其进行调整。但我所做的是使用override.aes 来设置点的大小。然后我进去建图，然后在实际的低级网格对象中手动更改线宽设置。这是代码

pp<-ggplot(mtcars, aes(gear, mpg, shape = factor(cyl), linetype = factor(cyl))) + 
  geom_point(size = 3) +
  stat_summary(fun.y = mean, geom = "line", size = 1) +
  scale_shape_manual(values = c(1, 4, 19)) +
  guides(shape=guide_legend(override.aes=list(size=5)))

build <- ggplot_build(pp)
gt <- ggplot_gtable(build)

segs <- grepl("geom_path.segments", sapply(gt$grobs[[8]][[1]][[1]]$grobs, '[[', "name"))
gt$grobs[[8]][[1]][[1]]$grobs[segs]<-lapply(gt$grobs[[8]][[1]][[1]]$grobs[segs], 
    function(x) x$gp$lwd<-2; x)
grid.draw(gt)

神奇的数字“8”是gt$grobs[[8]]$name=="guide-box" 的位置，所以我知道我正在为传奇工作。我在网格图形和 gtables 方面还不是最好的，所以也许有人可以提出更优雅的方法。

【讨论】：

+1 用于深入研究。至少你给了我一种程序化的方式来做到这一点——我已经厌倦了在 r 之外编辑每个情节只是为了调整图例。我会在其他数据上尝试您的方法，看看在此期间是否有其他想法出现。

在进一步尝试之后，我现在明白你为什么说“幻数”了。所以这里的诀窍是如何索引那个“指南框”，它并不总是 grobs 列表中的第 8 个元素。除了那种不便之外，这种方法给出了我在单个图例中寻找的结果。

您可以创建一个辅助函数来进行查找。例如getgtable<-function(n) which(sapply(gt$grobs, `[[`, "name")==n); getgtable("guide-box")

这对于辅助函数现在非常有用。它也适用于绘图功能。 This question 帮助我保存了 grob 输出。

警告说明：更复杂的是，geom_path.segments 有时可能隐藏在gTree 中（因此在此答案的sapply() 命令中找不到）。我花了很长时间才弄清楚如何在gTree 中访问嵌套的grobs；他们是它的children。所以语法看起来像gt$grobs[[mn]][[1]][[1]]$grobs[[i]]$children，其中i 在gt 中为每个grob 命名为"GRID.gTree"。然后可以迭代答案中使用的类似过程以调整嵌套的segments。

【参考方案2】：

使用 grid 函数 grid.force()，ggplot 中的所有 grobs 都对 grid's 编辑函数可见，包括图例键。因此，可以应用grid.gedit，并且可以使用一行代码实现所需的绘图编辑。另外，我增加了图例键的宽度，使线段的不同线型清晰。

library(ggplot2)
library(grid)
p <- ggplot(mtcars, aes(gear, mpg, shape = factor(cyl), linetype = factor(cyl))) + 
  geom_point(size = 2) +
  stat_summary(fun.y = mean, geom = "line", size = 1) +
  scale_shape_manual(values = c(1, 4, 19)) +
  theme(legend.key.width = unit(1, "cm"))

p

grid.ls(grid.force())    # To get the names of all the grobs in the ggplot

# The edit - to set the size of the point in the legend to 4 mm
grid.gedit("key-[-0-9]-1-1", size = unit(4, "mm"))    

保存修改后的绘图

  g <- grid.grab()
  ggsave(plot=g, file="test.pdf")

【讨论】：

您的建议有效，但是当我使用 ggsave(plot=p, file="test.pdf") 将图形保存为 PDF 时，符号与应用 grid.gedit() 之前一样。

@Valentine 那是因为您保存的是原始 ggplot 对象，而不是修改后的屏幕网格对象。一个方便的方法是 grid.grab() 屏幕上的对象，然后保存。即在save命令前插入g

【参考方案3】：

我明白你的意思。我认为，这是一个适合您正在寻找的解决方案。它将两个图例分开，但将它们并排放置。形状的标签和标题被省略，因此最右边的标签对应于形状和线型。

我将此作为单独的答案发布，因为我认为这两种方法都对未来的读者有效。

   p2 <- ggplot(mtcars, aes(gear, mpg, shape = factor(cyl), 
                 linetype = factor(cyl))) + 
     geom_point(size = 2) +
     stat_summary(fun.y = mean, geom = "line", size = 1) +
     # blank labels for the shapes
     scale_shape_manual(name="", values = c(1, 4, 19), 
                        labels=rep("", length(factor(mtcars$cyl))))+
     scale_linetype_discrete(name="Cylinders")+
     # legends arranged horizontally
     theme(legend.box = "horizontal")+
     # ensure that shapes are to the left of the lines
     guides(shape = guide_legend(order = 1), 
            linetype = guide_legend(order = 2))
   p2

【讨论】：

将两个图例伪装成一个是一个聪明的主意。它允许为每个图例独立设置override.aes 等。但是，由于线条不覆盖点符号，这可能变得不那么必要了。将图例标题偏移到一侧有点令人不满意 - 它看起来会更好地居中，只是为了挑剔。但是感谢这个解决方案。

【参考方案4】：

确保单独的图例的一种方法是为它们指定不同的名称（或其他会妨碍它们组合在一起的差异）。

这是基于您提供的代码的示例：

    p <- ggplot(mtcars, aes(gear, mpg, shape = factor(cyl), linetype = factor(cyl))) + 
      geom_point(size = 2) +
      stat_summary(fun.y = mean, geom = "line", size = 1) +
      scale_shape_manual(name="Name 1", values = c(1, 4, 19))+
      scale_linetype_discrete(name="Name2")
    p

【讨论】：

没错，这通常很有用。但在这里，我希望保留一个传奇。毕竟，如果“名称 1”和“名称 2”都指代相同的因子（在本例中为 cyl），它们有何不同？