[R包分享] ggtextcircle绘制环状文本

R语言数据分析指南

发布于 2024-07-02 16:16:36

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发布于 2024-07-02 16:16:36

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❝本节来介绍一个简单的R包：ggtextcircle，主要用来制作环状文本，代码及数据均来自作者官网文档，更多详细内容请参考官方文档。

官方文档

❝https://github.com/nrennie/ggtextcircle

安装R包

devtools::install_github("nrennie/ggtextcircle")
# unlink(tempdir(), recursive = TRUE) 清除临时文件与缓存
library(tidyverse)
library(ggtextcircle)

该包主要有两个函数组成，下面来解析一下

compute_panel_textcircle <- function(
    data,
    scales,
    r = 3,
    x0 = 0,
    y0 = 0,
    start = 45,
    end = -45) {
  dplyr::mutate(
    data,
    theta = seq(((pi * start) / 180), pi * (2 + ((end) / 180)),
                length.out = nrow(data)
    ),
    x = x0 + r * cos(.data$theta),
    y = y0 + r * sin(.data$theta),
    angle = 180 + 360 * (.data$theta / (2 * pi))
  )
}

参数解释

data: 输入的数据框，通常包含需要注释的文本标签。
scales: 这个参数通常由 ggplot2 内部处理，在这里并没有具体使用。
r: 圆的半径，默认为 3。这是文本标签围绕的圆的大小。
x0: 圆心的 x 坐标，默认为 0。
y0: 圆心的 y 坐标，默认为 0。
start: 起始角度，默认为 45 度。表示第一个文本标签的起始位置。
end: 结束角度，默认为 -45 度。表示最后一个文本标签的位置。

函数功能：

这个函数的主要目的是生成每个文本标签在圆上的坐标和角度，以便它们可以围绕圆形排列。它使用以下步骤完成

1.计算角度 (theta)：使用 seq 函数生成一系列等间隔的角度，从起始角度 start 到结束角度 end。这些角度是以弧度表示的，因为三角函数（cos 和 sin）接受弧度作为参数。
2.计算 x 和 y 坐标：使用极坐标公式将角度转换为笛卡尔坐标： • x = x0 + r * cos(theta)：根据角度和半径计算每个标签的 x 坐标。 • y = y0 + r * sin(theta)：根据角度和半径计算每个标签的 y 坐标。
3.计算角度 (angle)：将角度转换为度数，并调整为适合文本标签的角度。这是为了使文本标签正确地沿着圆弧排列。

StatTextcircle <- ggplot2::ggproto(
  `_class` = "StatTextcircle",
  `_inherit` = ggplot2::Stat,
  required_aes = c("label"),
  compute_panel = compute_panel_textcircle,
  default_aes = ggplot2::aes(
    x = ggplot2::after_stat(x),
    y = ggplot2::after_stat(y)
  )
)

❝使用 ggproto 定义了一个新的 ggplot2 统计对象 StatTextcircle。这个对象继承自 ggplot2 的 Stat 类，并定义了一些自定义的行为和属性，用于在 ggplot2 中实现圆形文本布局。

stat_textcircle <- function(geom = ggplot2::GeomText,
                            mapping = NULL,
                            data = NULL,
                            position = "identity",
                            na.rm = FALSE,
                            hjust = 1,
                            show.legend = NA,
                            inherit.aes = TRUE, ...) {
  ggplot2::layer(
    stat = StatTextcircle,
    geom = geom,
    data = data,
    mapping = mapping,
    position = position,
    show.legend = show.legend,
    inherit.aes = inherit.aes,
    params = list(na.rm = na.rm, hjust = hjust, ...)
  )
}

geom_textcircle <- stat_textcircle

❝stat_textcircle 函数是一个自定义的统计变换函数，用于计算文本注释在圆形布局中的位置。它使用一个自定义的统计对象 (StatTextcircle) 来创建一个新的 ggplot2 图层，这个对象计算文本标签的位置和角度，使它们形成一个圆形。

关键部分：

1.geom：指定用于显示数据的几何对象。默认情况下设置为 ggplot2::GeomText，这意味着文本注释。
2.mapping：通过 aes() 或 aes_() 创建的美学映射。这个参数描述了数据中的变量如何映射到视觉属性。
3.data：要显示的数据。
4.position：指定图层中几何对象的位置调整方式。默认值为 "identity"，即不进行位置调整。
5.na.rm：逻辑值，是否移除缺失值。默认值为 FALSE。
6.hjust：文本水平对齐方式，默认值为 1。
7.show.legend：逻辑值，是否在图例中显示这个图层，默认值为 NA。
8.inherit.aes：逻辑值，是否继承全局美学映射，默认值为 TRUE。
9.…：其他传递给层的参数。

实际案例

births <- read_csv("births.csv")
deaths <- read_csv("deaths.csv")

ggplot() +
  geom_textcircle(
    data = dplyr::filter(births, year_birth >= 1900),
    mapping = aes(label = person),
    colour = "#35978f",
    r = 6,
    size = 2.5
  )+
  geom_textcircle(
    data = dplyr::filter(deaths, year_death >= 1900),
    mapping = aes(label = person),
    colour = "#bf812d",
    r = 3,
    size = 2.5
  ) +
  scale_x_continuous(limits = c(-8, 8)) +
  scale_y_continuous(limits = c(-8, 8)) +
  coord_fixed() +
  theme_void()