ggplot2优雅绘制阴影填充图

library(tidyverse)  
library(ggsci)  
# install.packages("remotes")
#remotes::install_github("coolbutuseless/ggpattern")
library(ggpattern) 
library(gapminder)  

df <- gapminder %>%
  filter(year %in% c(1957,2002,2007), !continent %in% c("Oceania","Africa")) %>%
  select(country,year,lifeExp,continent) %>%
  mutate(paired = rep(1:(n()/3), each=3), year=factor(year))

# 自定义一个图案填充函数，用于在ggpattern中使用
tiling3_pattern <- function(params, boundary_df, aspect_ratio, legend = FALSE) {
  # 使用do.call动态调用patternGrob函数，并直接构建参数列表
  do.call(gridpattern::patternGrob, c(
    list(pattern = "polygon_tiling",  # 设置图案类型为多边形平铺
         x = boundary_df$x,  # 设置图案的x坐标
         y = boundary_df$y,  # 设置图案的y坐标
         id = boundary_df$id,  # 设置图案的ID
         prefix = "",  # 设置前缀（此处为空）
         # 计算平均颜色并设置pattern_fill参数
         pattern_fill = c(params$fill, gridpattern::mean_col(params$fill, params$pattern_fill), params$pattern_fill)),
    # 从params中提取以"pattern_"开头的参数
    as.list(params)[grep("^pattern_", names(params))]
  ))
}

# 设置ggpattern的图案函数选项
options(ggpattern_geometry_funcs = list(tiling3 = tiling3_pattern))

df %>%
  ggplot(aes(year, lifeExp)) +  # 设置绘图的aes，包括x轴为年份，y轴为预期寿命
  stat_boxplot(aes(ymin = ..lower.., ymax = ..upper..), outlier.shape = NA, width=0.5) +  # 绘制箱线图的主体部分
  stat_boxplot(geom = "errorbar", aes(ymin = ..ymax..), width=0.2, size=0.35) +  # 绘制箱线图的上边缘
  stat_boxplot(geom = "errorbar", aes(ymax = ..ymin..), width=0.2, size=0.35) +  # 绘制箱线图的下边缘
  geom_boxplot_pattern(aes(pattern_type=year, fill=year),  # 应用图案填充
                       pattern = 'tiling3',  # 使用自定义的tiling3图案
                       pattern_angle = 45,  # 设置图案角度
                       pattern_spacing = 0.045, outlier.shape = NA, width=0.5) +  # 设置图案间距
  facet_wrap(.~continent, nrow=1) +  # 按大陆进行面板分割
  scale_fill_npg() +  # 应用NPG颜色主题
  scale_pattern_type_manual(values = c('hexagonal', 'rhombille', 'pythagorean')) +  # 手动设置图案类型
  labs(x=NULL, y=NULL) +  # 移除x轴和y轴的标签
  guides(fill=guide_legend(override.aes = list(size=8))) +  # 自定义图例
  theme_classic() +  # 使用经典主题
  theme(legend.background = element_blank(),  # 移除图例背景
        legend.key = element_blank(),  # 移除图例键的背景
        legend.title = element_blank(),  # 移除图例标题
        panel.background = element_blank(),  # 移除面板背景
        panel.grid.major = element_blank(),  # 移除主要网格线
        panel.grid.minor = element_blank(),  # 移除次要网格线
        panel.spacing.x=unit(0,"cm"),  # 设置面板间的x轴间距
        axis.text.x=element_blank(),  # 移除x轴文本
        axis.ticks.x = element_blank(),  # 移除x轴刻度
        strip.text = element_text(color="black", face="bold"),  # 设置面板标题样式
        strip.background = element_rect(fill="grey90", colour = NA),  # 设置面板标题背景
        plot.background = element_blank(),  # 移除绘图背景
        plot.margin=unit(c(0.5,0.5,0.5,0.5), units="cm"))  # 设置绘图边距