使用渐变按组对散点图进行颜色编码

Question

我有 XY 数据，我想使用 scatter plot 和 R 的 plotly 包来绘制图表。

set.seed(1)
df <- data.frame(x=c(rnorm(30,1,1),rnorm(30,5,1),rnorm(30,9,1)),
                 y=c(rnorm(30,1,1),rnorm(30,5,1),rnorm(30,9,1)),
                 group=c(rep("A",30),rep("B",30),rep("C",30)),score=runif(90,0,1))

每个点都分配给三个组中的一个 (df$group)，并且得分在 [0,1] 范围内。

我正在寻找一种方法来绘制数据图表，以便每个组都用不同的颜色着色，但该颜色的阴影（或强度）反映了分数。

所以我认为这可行：

library(dplyr)
library(plotly)

    plot_ly(marker=list(size=10),type='scatter',mode="markers",x=~df$x,y=~df$y,color=~df$score,colors=c("#66C2A5","#FC8D62","#8DA0CB")) %>%
  layout(xaxis=list(title="X",zeroline=F,showticklabels=F),yaxis=list(title="Y",zeroline=F,showticklabels=F))

但我得到：

如果我只是按 group 颜色代码：

plot_ly(marker=list(size=10),type='scatter',mode="markers",x=~df$x,y=~df$y,color=~df$group,colors=c("#66C2A5","#FC8D62","#8DA0CB")) %>%
      layout(xaxis=list(title="X",zeroline=F,showticklabels=F),yaxis=list(title="Y",zeroline=F,showticklabels=F))

我得到：

所以它看起来像是在混合 group 颜色和 score 渐变。

我正在寻找的是将左下角的组着色为绿色阴影（比如从 gray 到 darkgreen），对应于 score（从低到高） )，另外两组分别为橙色和蓝色。

Answer 1

使用 scales::colour_ramp 您可以使用快速功能自行创建颜色。我不确定如何让每个组内发生不同的渐变。注意我在这里使用 df$score = df$x + df$y 使映射更明显。

make_colour_gradient = function(x, brewer_palette = "Greens") {
    min_x = min(x)
    max_x = max(x)
    range_x = max_x - min_x
    x_scaled = (x - min_x) / range_x

    # Chopping out first colour as it's too light to work well as a
    #   point colour
    colours = scales::brewer_pal("seq", brewer_palette)(5)[2:5]

    colour_vals = scales::colour_ramp(colours)(x_scaled)
    colour_vals
}

df$score = df$x + df$y

df = df %>%
    # Assign a different gradient to each group, these are the names
    #   of different palettes in scales::brewer_pal
    mutate(group_colour = case_when(
        group == "A" ~ "Greens",
        group == "B" ~ "Oranges",
        group == "C" ~ "Purples"
    )) %>%
    group_by(group) %>%
    mutate(point_colour = make_colour_gradient(score, first(group_colour)))


plot_ly(marker=list(size=10),type='scatter',mode="markers",
        x=~df$x,y=~df$y,color=~ I(df$point_colour)) %>%
    hide_colorbar() %>%
    layout(xaxis=list(title="X",zeroline=F,showticklabels=F),
           yaxis=list(title="Y",zeroline=F,showticklabels=F))

结果：

这确实会显示错误消息，但它们似乎并不重要？添加图例可能会很棘手。

Answer 2

我不是 plotly 方面的专家，但是，您也可以在 ggplot 中使用 alpha 参数来获得相同的结果，然后将 ggplot 对象转换为 plotly。我知道 plotly 中也有一个 alpha 参数，但是，我发现它有点困难。

g <- ggplot(df, aes(x,y))+
    geom_point(aes(color = group, alpha = score), size = 3)+
    scale_color_manual(values = c("#66C2A5","#FC8D62","#8DA0CB"))+
    scale_alpha_continuous(range = c(0.3,1))+
    theme(panel.background = element_blank(),
        axis.text = element_blank(),
        axis.ticks = element_blank(),
        legend.position = "none")
gp <- ggplotly(g)
gp

我无法使用 plotly 很好地格式化图例，但是在 ggplot 中，我们可以保留图例（省略 legend.position = "none"），我们得到以下内容：

您还可以使用 scale_alpha_continuous 中的 breaks 参数增加不同色调的数量。

使用渐变按组对散点图进行颜色编码

Color code a scatter plot by group with a gradient

gradient

r

scatter-plot

plotly