92-R可视化24-与ggplot图例较劲
- Date : [[2022-01-06_Thu]]
- Tags : #R/index/02 #R/R可视化 #R/R数据科学 #其他/答粉丝问题
前言
感觉ggplot 绘图中的图例/legend，完全可以作为一个单独的内容讲很久，特此来总结一下。
1-移除全部/部分图例
使用legend.position = "none" 可以方便我们移除图例，但有时候可能并不需要这么无情，比如移除指定某个类型的图例，通常几何对象可以设置多种分类（color, fill, shape..），我们可以使用guide 函数：
ggplot(chic,
aes(x = date, y = temp,
color = season, shape = season)) +
geom_point() +
labs(x = "Year", y = "Temperature (°F)") +
guides(color = "none")
另外scale_xx_discrete 函数亦可指定guide 参数，比如 scale_shape_discrete(guide = "none")。
2-移除图例标题
theme(legend.title = element_blank())，我们也可以在labs 中，按照aes 定义的对应内容，直接创建空白的名称：
ggplot(chic, aes(x = date, y = temp, color = season)) +
geom_point() +
labs(x = "Year", y = "Temperature (°F)",
color = "")
我们亦可以使用scale_xx_discrete 定义，如 scale_color_discrete(name = "Seasons\nindicated\nby colors:")。
3-改变图例标题和子标签
改变图例标题的方法有很多，关于子标签，可以使用scale_xx_discrete 定义 labels ：
ggplot(chic, aes(x = date, y = temp, color = season)) +
geom_point() +
labs(x = "Year", y = "Temperature (°F)") +
scale_color_discrete(
name = "Seasons:",
labels = c("Mar—May", "Jun—Aug", "Sep—Nov", "Dec—Feb")
) +
theme(legend.title = element_text(
family = "Playfair", color = "chocolate", size = 14, face = 2
))
image.png
除此之外，我们还可以利用函数，更加方便的对legend 内容进行操作，其实这个我也在[[86-R可视化18-自定义分类或连续数据坐标轴文本]]提过：
p <- ggplot(data = cell_reduction_df) +
geom_point(aes(x = UMAP_1, y = UMAP_2, color = cell_anno),
size = 0.5)
p + scale_color_discrete(
name = "Seasons:",
labels = function(x) {paste0("test", x)}
)
4-移动图例位置
4.1-外围转圈
包括四种：“top”, “right” (which is the default), “bottom”, and “left”：
ggplot(chic, aes(x = date, y = temp, color = season)) +
geom_point() +
labs(x = "Year", y = "Temperature (°F)") +
theme(legend.position = "top")
4.2-内嵌图例
之前的是让图例在外围到处溜达，现在让图例进入主图中。
通过调整图例位置legend.position 在0-1 之间，可以将其内嵌：
ggplot(chic,
aes(x = date, y = temp,
color = season, shape = season)) +
geom_point() +
labs(x = "Year", y = "Temperature (°F)") + theme_classic() +
theme(legend.position = c(.15, .15),
legend.background = element_rect(fill = "transparent"))
element_rect 用来设置非数据类型内容的绘图选项，可以指定图例背景为透明，好看一些：
4.3-调整图例方向
默认下，图例显示是竖直的（自上而下），我们可以将其改变为水平horizontal ：
ggplot(chic, aes(x = date, y = temp, color = season)) +
geom_point() +
labs(x = "Year", y = "Temperature (°F)") +
theme(legend.position = c(.5, .97),
legend.background = element_rect(fill = "transparent")) +
guides(color = guide_legend(direction = "horizontal"))
image.png
5-改变图例顺序
其实不只是图例，aes 中设定的属性都可以进行排序。规则是现将排序的列转为因子类型，并对levels 属性进行调整：
chic$season <-
factor(chic$season,
levels = c("Winter", "Spring", "Summer", "Autumn"))
ggplot(chic, aes(x = date, y = temp, color = season)) +
geom_point() +
labs(x = "Year", y = "Temperature (°F)")
image.png
6-定义图例标记
guides 函数的color 属性专门设置图例颜色标记，比如标记大小：
ggplot(chic, aes(x = date, y = temp, color = season)) +
geom_point() +
labs(x = "Year", y = "Temperature (°F)") +
theme(legend.key = element_rect(fill = NA),
legend.title = element_text(color = "chocolate",
size = 14, face = 2)) +
scale_color_discrete("Seasons:") +
guides(color = guide_legend(override.aes = list(size = 6)))
其中aes 中设置了分类变量，R 会默认设置为guide_legend() ：
而连续变量则使用guide_colorbar() :
我们也可以将连续变量修改为分类的样子：
ggplot(chic,
aes(x = date, y = temp, color = temp)) +
geom_point() +
labs(x = "Year", y = "Temperature (°F)", color = "Temperature (°F)") +
guides(color = guide_legend())
image.png
其他的样式还有：
- guide_bins()
image.png
- guide_colorsteps()
image.png
7-自定义图例
除非在aes 中指定变量，否则颜色并不会创建图例，但我们可以借助scale_color_discrete ：
ggplot(chic, aes(x = date, y = o3)) +
geom_line(aes(color = "line")) +
geom_point(aes(color = "points")) +
labs(x = "Year", y = "Ozone") +
scale_color_discrete("Type:")
如果想要自定义颜色，其实也可以不在aes 中定义color 属性：
ggplot(chic, aes(x = date, y = o3)) +
geom_line(color = "darkorange2") +
geom_point(color = "grey") +
labs(x = "Year", y = "Ozone") + scale_color_discrete("Type:")
image.png
但是会牺牲掉图例的显示（这里我也没有弄清有什么方便的方法），或者使用函数scale_color_manual ：
ggplot(chic, aes(x = date, y = o3)) +
geom_line(aes(color = "line")) +
geom_point(aes(color = "points")) +
labs(x = "Year", y = "Ozone") +
scale_color_manual(name = NULL,
guide = "legend",
values = c("points" = "darkorange2",
"line" = "gray"))
7.1-其他细节
- 图例标记背景
ggplot(chic, aes(x = date, y = temp, color = season)) +
geom_point() +
labs(x = "Year", y = "Temperature (°F)") +
theme(legend.key = element_rect(fill = "darkgoldenrod1"),
legend.title = element_text(family = "Playfair",
color = "chocolate",
size = 14, face = 2)) +
scale_color_discrete("Seasons:")
我们还可以对图例的标记背景进行修改：
- 图例标记大小
ggplot(chic, aes(x = date, y = temp, color = season)) +
geom_point() +
labs(x = "Year", y = "Temperature (°F)") +
theme(legend.key = element_rect(fill = NA),
legend.title = element_text(color = "chocolate",
size = 14, face = 2)) +
scale_color_discrete("Seasons:") +
guides(color = guide_legend(override.aes = list(size = 6)))
image.png
- 去除多图交叉的图例标记
默认下，如果是多个图都指定了某个分组：
图例标记也会非常智能的显示的。我们可以不希望显示，在几何对象中使用show.legend = FALSE ：
ggplot(chic, aes(x = date, y = temp, color = season)) +
geom_point() +
labs(x = "Year", y = "Temperature (°F)") +
geom_rug(show.legend = FALSE)
image.png
- 个性化图例展示内容
比如我同时设置了图例的color 与fill 元素，制造图标具有背景的效果：
然而图例显示也加了一层外框：
如何去掉这个外框呢？搜了一圈，发现参数：key_glyph 比如：key_glyph = draw_key_rect，就只会画出图例的背景颜色。新问题来了。那么该如何解决tile 图的内部线段呢？
或者这张图也还行？
问题来了
在[[89-R可视化21-利用aplot拼图实现类似热图注释柱效果]] 中我提到过，下面这个图：
这样的好处是，注释柱可以堆叠在一起，比较节约空间；但是，不同类型的色块柱的图例却会“缝合”在一起，产生misunderstanding。
可是我却并没有在ggplot 中找到自行创建这种自定义legend 的方法。看来还是得依托grob 底层啊。