如何将三角形添加到 R 中的 ggplot2 颜色条以指示超出范围的值？

Question

我想使用 ggplot2 绘制绘图，其中一些填充值被剪裁，即高于或低于色标限制的值显示为 minimum/maximum 颜色。我可以这样工作，使用 limit 和 oob （越界）的组合：

library(ggplot2)
library(scales)
ggplot() + ... + scale_fill_viridis(na.value="white", limit=c(0, 10), oob=squish)

但是颜色栏中没有信息表明存在超出限制的值。如何在 ggplot 中重现这个 matplotlib 示例：

具体如何得到colorbar末端的三角形？

Answer 1

据我所知，在 ggplot2 中没有实现色条三角形末端的包（但如果有，请告诉我！）。但是，我们可以实现自己的。我们需要一个自定义指南的构造函数和一种绘制它的方法。大多数东西已经在 guide_colourbar() 和方法中实现了 class，所以我们需要做的只是标记我们自己的 class 并扩展 guide_gengrob 方法。下面的代码应该适用于垂直方向的颜色条。您需要了解有关 grid 软件包和 gtable 软件包的一些知识才能跟进。

library(ggplot2)
library(gtable)
library(grid)

my_triangle_colourbar <- function(...) {
  guide <- guide_colourbar(...)
  class(guide) <- c("my_triangle_colourbar", class(guide))
  guide
}

guide_gengrob.my_triangle_colourbar <- function(...) {
  # First draw normal colourbar
  guide <- NextMethod()
  # Extract bar / colours
  is_bar <- grep("^bar$", guide$layout$name)
  bar <- guide$grobs[[is_bar]]
  extremes <- c(bar$raster[1], bar$raster[length(bar$raster)])
  # Extract size
  width  <- guide$widths[guide$layout$l[is_bar]]
  height <- guide$heights[guide$layout$t[is_bar]]
  short  <- min(convertUnit(width, "cm",  valueOnly = TRUE),
                convertUnit(height, "cm", valueOnly = TRUE))
  # Make space for triangles
  guide <- gtable_add_rows(guide, unit(short, "cm"),
                           guide$layout$t[is_bar] - 1)
  guide <- gtable_add_rows(guide, unit(short, "cm"),
                           guide$layout$t[is_bar])
  
  # Draw triangles
  top <- polygonGrob(
    x = unit(c(0, 0.5, 1), "npc"),
    y = unit(c(0, 1, 0), "npc"),
    gp = gpar(fill = extremes[1], col = NA)
  )
  bottom <- polygonGrob(
    x = unit(c(0, 0.5, 1), "npc"),
    y = unit(c(1, 0, 1), "npc"),
    gp = gpar(fill = extremes[2], col = NA)
  )
  # Add triangles to guide
  guide <- gtable_add_grob(
    guide, top, 
    t = guide$layout$t[is_bar] - 1,
    l = guide$layout$l[is_bar]
  )
  guide <- gtable_add_grob(
    guide, bottom,
    t = guide$layout$t[is_bar] + 1,
    l = guide$layout$l[is_bar]
  )
  
  return(guide)
}

然后您可以使用自定义指南作为量表中的 guide 参数。

g <- ggplot(mtcars, aes(mpg, wt)) +
  geom_point(aes(colour = drat))

g + scale_colour_viridis_c(
    limits = c(3, 4), oob = scales::oob_squish,
    guide = my_triangle_colourbar()
  )

实际上并没有一种自然的方法来对越界值进行不同的着色，但是您可以将极值附近的非常小的切片设为不同的颜色。

g + scale_colour_gradientn(
    colours = c("red", scales::viridis_pal()(255), "hotpink"),
    limits = c(3, 4), oob = scales::oob_squish,
    guide = my_triangle_colourbar()
  )

^{由 reprex package (v1.0.0)}

于 2021 年 7 月 19 日创建

Answer 2

三角形？不知道。颜色？您可以使用自定义值设置渐变，其中您的正常范围是手动定义的，而您的极端是其他东西。

library(ggplot2)
# example taken from ?viridis::scale_colour_viridis, even if I don't use that function
dsub <- subset(diamonds, x > 5 & x < 6 & y > 5 & y < 6)
dsub$diff <- with(dsub, sqrt(abs(x-y))* sign(x-y))
d <- ggplot(dsub, aes(x, y, colour=diff)) + geom_point()
d +
  scale_color_gradientn(
    colours=c("red", "red", "blue", "green", "yellow", "red", "red"),
    values = c(0, 0.1-1e-9, 0.1, 0.5, 0.9, 0.9+1e-9, 1),
    breaks = c(-0.51, -.4, 0, .4, .62),
    label = function(z) replace(z, c(1, length(z)), c("Min", "Max"))) +
  theme_bw()

我在每一端都加倍了 "red"，这样相邻颜色就不会出现渐变过渡。你可以为一端选择不同的颜色（而在这种情况下，它是极高还是极低一目了然）。

我选择手动控制 values= 和 labels= 以包括任意点和极值标签。这可以根据您的喜好进行改进。

这样做的缺点是您必须手动定义绿色颜色；应该不会太难。我这里粗略的估算了一下，我相信你可以为内部渐变部分选择更好的颜色。

Answer 3

library(gg.layers)
library(ggplot2)
library(rcolors)

brk <- c(-Inf, -1, 0, 1, 3, 6, 9, Inf)
nbrk <- length(brk) - 1
cols <- get_color(rcolors$amwg256, nbrk)

g <- make_colorbar(
  at = brk, col = cols, height = 1,
  tck = 0.4,
  space = "right",
  legend.text.location = c(0.3, 0.5),
  legend.text.just = c(0.5, 0.5),
  # legend.text = list(fontfamily = "Times", cex = 1.1),
  hjust = 0.05
)

p <- ggplot(mtcars, aes(mpg, disp)) + geom_point()
p + g

https://github.com/rpkgs/gg.layers

如何将三角形添加到 R 中的 ggplot2 颜色条以指示超出范围的值？

How can I add triangles to a ggplot2 colorbar in R to indicate out of bound values?

r

limit

ggplot2

colorbar