像电影一样记录数据可视化

之前写过两篇关于使用animation包来制作时间维度动态可视化GIF图，效果还是很棒的，最近又发现了一个好玩的包——gganimate，它也是主打制作时间维度动态可视化的，不过该包将动态展示的技术通过一个参数封装到了aes()函数里面，这就意味着我们省去了写繁琐的循环，直接可以通过ggplot函数一步搞定复杂的动态图表制作。

但是方便 至于必然存在缺陷，由于该包给我们的自由调整空间太小，我甚至无法调整输出图表的质量、尺寸，导致最终的成图看起来非常的怪异，无奈每一个案例效果我都用animation包又从新实现了一次，这样大家就可以看到对比效果了。

library(ggplot2) library(maps) library(plyr) library(grid) library(RColorBrewer) library("dplyr") library(gapminder) library(gganimate) library(animation)

此次使用的地图是maps中的世界地图，因为原始数据是gapminder包（没错就是那个做动态可视化很吊的团队，他们有个网站就叫gapminder，里面各种高大上动态图，而且还提供了动态图演示的桌面端软件）提供的数据。因为国家名称有出入，我自己又整理了一份对照表。

world_map<-map_data("world") world_map[world_map$group==1425&world_map$group==1425,"region"]<-"Trinidad and Tobago" setwd("D:/") Country<-read.csv("mydata.csv",stringsAsFactors = FALSE,check.names = FALSE) mapdata<-left_join(gapminder,Country)%>%na.omit() mapdata$fan<-cut(mapdata$gdpPercap,breaks=c(min(mapdata$gdpPercap),2500,5000,7500,10000,15000,20000,30000,40000,max(mapdata$gdpPercap)), labels=c("<=2500","2500~5000","5000~7500","7500~10000","10000~1500","1500~20000","20000~30000","30000~40000"," >=40000"),include.lowest=TRUE,order=TRUE) mapnew_data<-left_join(world_map[,-6],mapdata[,-1],by="region")

使用colorbrewer提供的色盘：

color1<-brewer.pal(9,"YlOrRd")[c(3,4,5,6,7,8,9)] color2<-brewer.pal(9,"Greens")[c(4,6)] color<-c(rev(color2),color1)

定制一款主题：

mytheme<-theme( panel.grid = element_blank(), panel.background = element_blank(), axis.text = element_blank(), axis.ticks = element_blank(), axis.title = element_blank(), legend.position ="none", plot.background=element_rect(I(0),linetype=0) )

分段填色热力图：（gganimate版）

p1<-ggplot(data=mapnew_data,aes(x=long,y=lat,group=group,fill=fan,frame=year))+ geom_polygon(colour="grey",size=.2)+ guides(fill=guide_legend(reverse=TRUE))+ scale_fill_manual(values=color,na.value="grey95")+ mytheme gganimate(p1,interval = .5,"output.gif")

分段填色（animation版）

year<-unique(gapminder$year) saveGIF({ for (i in year) { title <- as.character(i) g1<-ggplot()+ geom_polygon(data=world_map,aes(x=long,y=lat,group=group),fill="white",colour="grey",size=.2)+ geom_polygon(data=filter(mapnew_data,year==i),aes(x=long,y=lat,group=group,fill=fan),colour="grey",size=.2)+ guides(fill=guide_legend(reverse=TRUE))+ scale_fill_manual(values=color,na.value="grey95")+ mytheme print(g1) } },movie.name='world_population_Area.gif',interval=0.2,ani.width=1200,ani.height=750)

制作散点坐标数据：

midpos <- function(AD1){mean(range(AD1,na.rm=TRUE))} centres <- ddply(mapnew_data,.(region),colwise(midpos,.(long,lat))) pointdata<-left_join(mapdata[,c(3,5,7)],centres)

带填色散点图（gganimate版）

p2<-ggplot(data=pointdata,aes(x=long,y=lat,frame=year))+ geom_polygon(data=mapnew_data,aes(x=long,y=lat,group=group),colour="grey",size=.2,fill="white")+ geom_point(aes(size=pop,fill=pop),shape=21,colour="black")+ scale_fill_gradient(low="white",high="#D73434")+ scale_size_area(max_size=18)+ mytheme gganimate(p2,interval = .5,"output2.gif")

带填色散点图（animation版）

year<-unique(gapminder$year) saveGIF({ for (i in year) { title <- as.character(i) g1<-ggplot()+ geom_polygon(data=world_map,aes(x=long,y=lat,group=group),colour="grey",size=.2,fill="white")+ geom_point(data=filter(pointdata,year==i),aes(x=long,y=lat,size=pop,fill=pop),shape=21,colour="black")+ scale_fill_gradient(low="white",high="#D73434")+ labs(title=paste0("Population structure of World:",title),caption="Data Source:GapMinder") + scale_size_area(max_size=18)+ guides(fill=guide_legend(reverse=TRUE))+ mytheme print(g1) } },movie.name='world_population.gif',interval=0.2,ani.width=1200,ani.height=750)

虽然说gganimate包制作的动态图效果不是很好调整，但是它整合了一些非常棒的功能，大大简化了动态图制作，他也可以制作累计动态图（随着年份增加，在保留过去效果的基础上，增加最新事件内的效果），他不仅可以将时间变量作为切换维度，甚至不限制维度变量性质，即分类资料也是可以支持切换。

案例在ggplot2的扩展包社区里，你也可以在它的GitHub主页上找到相关介绍：