ggplot2|theme主题设置，详解绘图优化-“精雕细琢”

生信补给站

发布于 2020-08-06 11:18:22

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学习了ggplot2的基本绘图元素ggplot2|详解八大基本绘图要素，可以初步绘制出需要展示的图形，legend可以对图例进行细节的修改ggplot2 |legend参数设置，图形精雕细琢，那theme有什么用呢？

theme是解决图是否美观的一个工具，其与scale最大的区别在于不受数据左右。先把scale做好，就是一张合格的图；再处理theme，则是一张出色的图。

载入数据，R包

library(ggplot2)
#载入数据
data(diamonds)
set.seed(1234)
diamond <- diamonds[sample(nrow(diamonds), 2000), ]

# 绘制初始图形
p <- ggplot(data = diamond) +geom_point(aes(x=carat, y=price, colour=color,shape=cut)) + labs(title="学习ggplot2可视化",subtitle = "参数好多学不会？",caption = "熟能生巧")
p

可以看到上图的标题，轴标签和图例已经默认设置好了，是否可以个性化修改呢？当然可以！！！

R控制台输入?theme即可以看到theme函数的大量参数，可以实现更改图形外观的大多数要求，有四种主要类型：

element_text()：使用element_text()函数设置基于文本的组件，如title,subtitle 和caption等。
element_line()：使用element_line()设置基于线的组件，如轴线，主网格线和次网格线等。
element_rect()：使用element_rect()修改基于矩形的组件，如绘图区域和面板区域的背景。
element_blank()：使用element_blank()关闭显示的主题内容。

精雕细琢

1 修改标题，坐标轴

由于绘图和轴标题是文本组件，使用element_text()参数修改。

设置title的尺寸，颜色，线高，位置

p + theme(plot.title=element_text(size=20,
                                    face="bold",
                                    color="skyblue", #颜色
                                    hjust=0.5, #调整位置，正中间
                                    lineheight=1.2))

设置subtitle和caption

p + theme(plot.subtitle=element_text(size=15,
                                       face="bold",
                                       color = "red",
                                       hjust=0.5),  # subtitle
            plot.caption=element_text(size=15))  # caption

修改坐标轴

p + theme(axis.title.x=element_text(vjust=1,  
                                      size=20),  # X axis title
            axis.title.y=element_text(size=10,
                                     color = "blue"),  # Y axis title
            axis.text.x=element_text(size=10,
                                     angle = 45,
                                     color = "red",
                                     vjust=.5),  # X axis text
            axis.text.y=element_text(size=10))  # Y axis text

以上示例涵盖了一些常用的主题修改，其中

vjust，控制标题（或标签）和绘图之间的垂直间距。
hjust，控制水平间距。将其设置为0.5将标题居中。
face，设置字体（“plain”，“italic”，“bold”，“bold.italic”）

2 修改图例

设置图例标题，文本和键的样式

图例的关键是像元素一样的图形，因此使用element_rect()函数进行设置。

p + theme(legend.title = element_text(size=15, color = "firebrick"),
           legend.text = element_text(size=10),
           legend.key=element_rect(fill='green'))

删除图例和更改图例位置

图例是主题的一个方面，因此可以使用theme()功能进行修改。其中legend.justification参数可以将图例设置在图中，legend.position参数用来将图例设置在图表区域，其中x和y轴的位置(0,0)是在图表的左下和(1,1)是右上角。

# No legend --------------------------------------------------
p + theme(legend.position="None") + labs(subtitle="No Legend")

# legend at the bottom and horizontal ------------------------
p + theme(legend.position="bottom", legend.box = "horizontal") + labs(subtitle="Legend bottom")

# legend at bottom-right, inside the plot --------------------
p + theme(legend.title = element_text(size=12, color = "salmon", face="bold"),
           legend.justification=c(1,0),
           legend.position=c(0.95, 0.05),  
           legend.background = element_blank(),
           legend.key = element_blank()) + 
  labs(subtitle="Legend: Bottom-Right Inside the Plot")

3 修改绘图背景，主轴和次轴

更改绘图背景

# 更改绘图背景和绘图区域
p + theme(panel.background = element_rect(fill = 'grey80'),
          plot.background=element_rect(fill="khaki"),
          plot.margin = unit(c(3, 2, 1, 1), "cm")) +  #设置绘图区域距离边的据类，上，右，下，左
    labs(title="Modified Background", subtitle="Change Plot Margin")

更改主次网格线以及X,Y坐标轴

# Change Plot Background elements -----------------------------------
p + theme(
          panel.grid.major = element_line(colour = "burlywood", size=1.5),
          panel.grid.minor = element_line(colour = "tomato",
                                          size=0.25,
                                          linetype = "dashed"),
          panel.border = element_blank(),
          axis.line.x = element_line(colour = "darkorange",
                                     size=1.5,
                                     lineend = "butt"),
          axis.line.y = element_line(colour = "skyblue",
                                     size=1.5)) +
    labs(
         subtitle="Change Major and Minor grid, Axis Lines")

删除主，次网格线，边框，轴标题，文本和刻度

p + theme(panel.grid.major = element_blank(), #主网格线
          panel.grid.minor = element_blank(), #次网格线
          panel.border = element_blank(), #边框
          axis.title = element_blank(),  #轴标题
          axis.text = element_blank(), # 文本
          axis.ticks = element_blank()) +
  labs(title="Modified Background", subtitle="Remove major and minor axis grid, border, axis title, text and ticks")

4 默认主题以及自定义主题

ggplot2 自带主题

theme_grey()为默认主题，theme_bw()为白色背景主题，theme_classic()为经典主题。

p + theme_bw() +
    labs(subtitle="Change theme_bw")

ggplot2 扩展包主题

library(ggthemes)
p + theme_economist() +
    labs(subtitle="Change theme_economist")
#其他可选#theme_economist theme_economist_white theme_wsj 	 	theme_excel theme_few	 #theme_foundation theme_igray 	theme_solarized theme_stata 	theme_tufte