ggplot 中具有不同 x 值的两条曲线之间的阴影区域？

Question

我知道在两条x值相同的y曲线之间做阴影区域如下：

    geom_ribbon(data=dataframe,aes(ymin = y_lwr, ymax = y_upr), fill = "grey")

但是，有谁知道我们如何绘制具有不同 x 值的两条曲线之间的阴影区域？当下曲线由 (x_lwr, y_lwr) 定义且上曲线由 (x_upr, y_upr) 定义时完整的数据集应该生成如下图：

我手上的示例数据和代码如下：

> head(df)
            y1     x1  y_lwr  x_lwr  y_upr  x_upr
    #> 1 11.60  67.01   4.97  86.28  14.54  58.17
    #> 2 11.32  68.57   4.51  88.99  13.74  61.67
    #> 3 10.76  71.63   4.15  91.29  13.00  64.74
    #> 4 10.19  75.52   3.82  92.69  12.35  67.83
    #> 5  9.91  77.33   3.60  94.19  11.71  70.84
    #> 6  9.62  79.14   3.46  94.90  11.21  73.33

    pltS <- ggplot(data=df, aes(x=df[,2], y=df[,1]))+
            ylab("log(y)")+ xlab("x")

    pltS <- pltS + geom_point(pch = 16, col="black", size=1)

    # upper and lower bands
    plt <- plt + geom_line(aes(x=df[,4], y=df[,3]), col="grey", size=1)
    plt <- plt + geom_line(aes(x=df[,6], y=df[,5]), col="grey", size=1)

    # x-axis & y-axis specifications
    plt <- plt + theme(aspect.ratio=1)+
                 scale_y_continuous(trans = 'log10')+
                 annotation_logticks(sides="l")+
                 scale_x_continuous(labels = function(x) paste0(x, "%"))
    plt

Answer 1

我最初的想法也是 geom_polygon，但实际上，最简单的方法是在重塑数据后使用 geom_ribbon。

假设你有这样的事情：

library(tidyverse)

x1 <- seq(0, 2 * pi, 0.01)
x2 <- x1 + 0.005
y1 <- sin(x1)
y2 <- cos(x2)
df <- data.frame(x1, x2, y1, y2)

head(df)
#>     x1    x2          y1        y2
#> 1 0.00 0.005 0.000000000 0.9999875
#> 2 0.01 0.015 0.009999833 0.9998875
#> 3 0.02 0.025 0.019998667 0.9996875
#> 4 0.03 0.035 0.029995500 0.9993876
#> 5 0.04 0.045 0.039989334 0.9989877
#> 6 0.05 0.055 0.049979169 0.9984879

你有两组 x 值和两组 y 值。您可以简单地转换为长格式：

df2 <- pivot_longer(df, c("x1", "x2"))

head(df2)
#> # A tibble: 6 x 4
#>       y1    y2 name  value
#>    <dbl> <dbl> <chr> <dbl>
#> 1 0       1.00 x1    0    
#> 2 0       1.00 x2    0.005
#> 3 0.0100  1.00 x1    0.01 
#> 4 0.0100  1.00 x2    0.015
#> 5 0.0200  1.00 x1    0.02 
#> 6 0.0200  1.00 x2    0.025

然后允许您正常使用 geom_ribbon：

ggplot(df2, aes(x = value)) + 
  geom_ribbon(aes(ymax = y1, ymin = y2), alpha = 0.2, colour = "black")

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既然OP已经链接到数据了，就更容易看出问题出在哪里了。这些行包含 3 组 x/y 值，分别表示最小线上的点、最大线上的点和中线上的点。但是，这三组点没有按 x 值分组，也没有以其他方式排序。因此，它们不会 "belong" 成行，需要分成 3 组，然后可以将它们左连接回 x 值、y 值、y_min 和 [=39= 的逻辑行]:

library(tidyverse)

df_mid   <- df %>% transmute(x = round(x1, 1), y = y1) %>% arrange(x)
df_upper <- df %>% transmute(x = round(x_upr, 1), y_upr = y_upr)
df_lower <- df %>% transmute(x = round(x_lwr, 1), y_lwr = y_lwr)

left_join(df_mid, df_lower, by = "x")                    %>% 
  left_join(df_upper, by = "x")                          %>%
  filter(!duplicated(x) & !is.na(y_lwr) & !is.na(y_upr)) %>%
  ggplot(aes(x, y)) + 
   geom_line() +
   geom_ribbon(aes(ymax = y_lwr, ymin = y_upr), alpha = 0.2) +
   theme_bw() +
   theme(aspect.ratio = 1) +
   scale_y_continuous(trans = 'log10') +
   annotation_logticks(sides="l") +
   scale_x_continuous(labels = function(x) paste0(x, "%")) +
   ylab("log(y)") + xlab("x")

ggplot 中具有不同 x 值的两条曲线之间的阴影区域？

Shaded area between two curves with different x values in ggplot?

ribbon

r

data-visualization

ggplot2

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