ggtern

Question

我有一个问题，geom_hex_tern 可以完美地处理单图，但是当我制作小平面时，十六进制容器的大小和形状会变形。

library(tidyverse)
library(ggtern)

# My data
dat <- structure(list(Fact2 = c(0.24, 0.24, 0.24, 0.24, 0.24, 0.24, 
  0.24, 0.24, 0.24, 0.24, 0.24, 0.24, 0.24, 0.24, 0.24, 0.24, 0.24, 
  0.24, 0.24, 0.24, 0.24, 0.24, 0.24, 0.24, 0.24, 0.24, 0.24, 0.24, 
  0.24, 0.24, 0.24, 0.24, 0.24, 0.24, 0.24, 0.24, 0.24, 0.24, 0.24, 
  0.24, 0.28, 0.28, 0.28, 0.28, 0.28), x = c(0.05, 0.1, 0.1, 0.1, 
    0.15, 0.2, 0.2, 0.2, 0.2, 0.2, 0.2, 0.2, 0.25, 0.25, 0.25, 0.25, 
    0.3, 0.3, 0.35, 0.35, 0.4, 0.4, 0.4, 0.45, 0.45, 0.45, 0.45, 
    0.5, 0.5, 0.5, 0.5, 0.55, 0.55, 0.55, 0.6, 0.6, 0.6, 0.65, 0.7, 
    0.75, 0.05, 0.1, 0.2, 0.3, 0.45), y = c(0.6, 0.5, 0.6, 0.7, 0.55, 
      0.1, 0.35, 0.4, 0.45, 0.5, 0.55, 0.6, 0.35, 0.4, 0.45, 0.5, 0.3, 
      0.4, 0.25, 0.4, 0.3, 0.35, 0.4, 0.2, 0.25, 0.35, 0.45, 0.05, 
      0.15, 0.2, 0.25, 0.1, 0.2, 0.3, 0.05, 0.1, 0.25, 0.1, 0.05, 0.05, 
      0.55, 0.5, 0.55, 0.2, 0.25), z = c(0.35, 0.4, 0.3, 0.2, 0.3, 
        0.7, 0.45, 0.4, 0.35, 0.3, 0.25, 0.2, 0.4, 0.35, 0.3, 0.25, 0.4, 
        0.3, 0.4, 0.25, 0.3, 0.25, 0.2, 0.35, 0.3, 0.2, 0.1, 0.45, 0.35, 
        0.3, 0.25, 0.35, 0.25, 0.15, 0.35, 0.3, 0.15, 0.25, 0.25, 0.2, 
        0.4, 0.4, 0.25, 0.5, 0.3), wt = c(0.027, 0.02, 0.016, 0.017, 
          0.043, 0.018, 0.02, 0.023, 0.037, 0.02, 0.018, 0.02, 0.015, 0.043, 
          0.031, 0.033, 0.036, 0.029, 0.015, 0.022, 0.036, 0.022, 0.017, 
          0.02, 0.022, 0.018, 0.019, 0.023, 0.02, 0.065, 0.038, 0.043, 
          0.02, 0.023, 0.063, 0.02, 0.018, 0.025, 0.042, 0.016, 0.015, 
          0.019, 0.017, 0.018, 0.039)), row.names = c(NA, -45L), class = c("tbl_df", 
            "tbl", "data.frame"))


# PLot Fact2 == 0.24 - OK
filter(dat, Fact2 == 0.24) %>%
  ggtern(aes(x = x, y = y, z = z)) + 
  geom_hex_tern(binwidth = 0.05, colour = "black",  aes(value = wt))

# PLot Fact2 == 0.28 - OK
filter(dat, Fact2 == 0.28) %>%
ggtern(aes(x = x, y = y, z = z)) + 
  geom_hex_tern(binwidth = 0.05, colour = "black", aes(value = wt))

# plot both together - weird hex bin size/shape 
ggtern(dat, aes(x = x, y = y, z = z)) + 
  geom_hex_tern(binwidth = 0.05, colour = "black", aes(value = wt)) +
  facet_wrap(~Fact2)

前两个图看起来不错，但是当通过分面绘制在一起时，箱子被弄乱了，这似乎只发生在我绘制稀疏数据（几个箱子）时当我在每个图上有很多点时，分面工作正常.任何关于如何让多面图看起来正常的建议都将不胜感激。

Answer 1

这个问题不是因为分面。我看到的是 binwidth 没有被忽略，并且在 hexBin 中以特殊方式使用，这个功能分别应用于每个方面。之后，hexGrob 应用于每个方面。因此，为了确保您可以检查它们，例如

trace(ggplot2:::hexGrob, quote(browser()))
trace(ggplot2:::hexBin, quote(browser()))

问题是 ggtern 没有得到关于 bin 大小的信息，而是根据它在 facet 中发现的差异来猜测它。

此外，这似乎纯粹是自动缩放限制的问题。我认为调整 x 和 y 轴限制将是一个很好的解决方案。

Answer 2

我有一个可行的解决方案，尽管我忍不住想我已经通过艰难的方式做到了。

最初，由于您指出当要绘制很多 bin 时问题就会消失，我尝试尝试绘制许多额外的不可见六边形，并添加一个控制 alpha（透明度）的虚拟变量。不幸的是，当您使用分箱数据时，这不起作用。

我还尝试在不同的图层中创建不可见的六边形。这是可能的，但是在不同的层中有不可见的六边形意味着它们不再将 visible 层中的六边形强制为正确的形状。

另一个想法是尝试 2 x 2 的刻面，因为我认为这会使六边形的形状正常化。它没有。

最后我决定只 "crack open" ggplot，获取十六进制 grobs 并通过算术方式更改它们的顶点。数学拉伸本身很简单，因为六边形的 grobs 已经正确居中并且恰好是所需高度的一半；因此，我们只需取 y 坐标，然后从其值的两倍中减去其范围的平均值。

棘手的部分是一开始就抢劫。首先，您需要将 ggplot 转换为 table 的 grobs（ggtern 有自己的函数来执行此操作）。这很简单，但是 gTable 是一个深度嵌套的 S3 对象，因此找到一个通用的解决方案来解决提取正确元素的问题是很棘手的。以正确的格式将它们放回原位很复杂，需要嵌套 mapply 函数。

但是，既然已经完成了，逻辑就可以全部包含在一个函数中，该函数仅将 ggplot 作为输入，然后使用拉伸的十六进制 grobs 绘制版本（同时还返回一个 gTable 以防万一用它做任何其他事情）

fix_hexes <- function(plot_object)
{
  # Define all the helper functions used in the mapply and lapply calls
  cmapply     <-  function(...)    mapply(..., SIMPLIFY = FALSE)
  get_hexes   <-  function(x)      x$children[grep("hex", names(x$children))]
  write_kids  <-  function(x, y) { x[[1]]$children <- y; return(x)}
  write_y     <-  function(x, y) { x$y <- y; return(x)}
  write_all_y <-  function(x, y) { gList <- mapply(write_y, x, y, SIMPLIFY = F)
                                   class(gList) <- "gList"; return(gList) }
  write_hex   <-  function(x, y) { x$children[grep("hex", names(x$children))] <- y; x; }
  fix_each    <-  function(y) {    yval <- y$y
                                   att  <- attributes(yval)
                                   yval <- as.numeric(yval)
                                   yval <- 2 * yval - mean(range(yval))
                                   att  -> attributes(yval)
                                   return(yval)}

  # Extract and fix the grobs
  g_table     <- ggtern::ggplot_gtable(ggtern::ggplot_build(plot_object))
  panels      <- which(sapply(g_table$grobs, function(x) length(names(x)) == 5))
  hexgrobs    <- lapply(g_table$grobs[panels], get_hexes)
  all_hexes   <- lapply(hexgrobs, function(x) x[[1]]$children)
  fixed_yvals <- lapply(all_hexes, lapply, fix_each)

  # Reinsert the fixed grobs
  fixed_hexes            <- cmapply(write_all_y, all_hexes, fixed_yvals)
  fixed_grobs            <- cmapply(write_kids, hexgrobs, fixed_hexes)  
  g_table$grobs[panels]  <- cmapply(write_hex, g_table$grobs[panels], fixed_grobs)

  # Draw the plot on a fresh page and silently return the gTable
  grid::grid.newpage()
  grid::grid.draw(g_table)
  invisible(g_table)
}

那么让我们看看原著剧情：

gg <- ggtern(dat, aes(x = x, y = y, z = z)) + 
       geom_hex_tern(binwidth = 0.05, colour = "black", aes(value = wt)) +
       facet_wrap(~Fact2)

plot(gg)

我们现在只需执行以下操作即可修复它：

fix_hexes(gg)

ggtern - 多面时扭曲的十六进制容器大小和形状

ggtern - distorted hex bin size and shape when faceted

r

ggplot2