R語言使用ggplot繪制畫中畫細節放大的方法

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當我們在利用ggplot繪圖時，當遇到一些量綱相差過大，或者一些圖的某些點排佈密集時，需要將細節部分進行放大，這時我們就需要采用畫中畫的方式，或者將統計圖的細節在旁邊進行放大。

下面我們就來一步一步講解如何將圖中的細節進行放大（核心為ggforce包）。話不多說，先上最終效果圖（以2019年雙十一數據擬合為例）：

1. 載入相關包

library(ggplot2)  # 繪圖核心
library(tidyr)    # 數據整理
library(ggforce)  # 畫中畫核心包

2. 數據生成

我們收集瞭雙十一銷量數據，並進行一些處理，這裡生成數據相對比較簡單，就不進行解釋瞭。

# generate data
year <- 2009:2019
sales <- c(0.5, 9.36, 52, 191, 350, 571, 912, 1207, 1682, 2135, 2684)
growth_rate <- c(NA, diff(sales) / sales[1:(length(sales) - 1)] * 100)
dat <- data.frame(year = factor(year), sales, growth_rate)

# fit the curve of data
dat_curve <- data.frame(year_std = 1:10, growth_rate = growth_rate[2:11] / 100)
dat_curve$ind <- factor(c(rep(x = 1, 9), 2))

生成的數據長下面這樣：

   year_std growth_rate ind
1         1  17.7200000   1
2         2   4.5555556   1
3         3   2.6730769   1
4         4   0.8324607   1
5         5   0.6314286   1
6         6   0.5971979   1
7         7   0.3234649   1
8         8   0.3935377   1
9         9   0.2693222   1
10       10   0.2571429   2

3. 基礎繪圖

首先我們添加一些散點（geom_point），與擬合曲線（geom_smooth），並將2019年與歷年區別開，代碼如下：

dat_curve %>%
  ggplot(aes(x = year_std, y = growth_rate, col = ind)) +
  geom_smooth(se = FALSE, method = "gam", formula = y ~ I(x^(-2)), size = 2, col = "#b3cde3") +
  geom_point(size = 4, alpha = 0.8)

接著我們發現，在後面段這些散點在增長率上的差異看不出來瞭，因此需要使用畫中畫的方法，來對這部分進行放大。

4. 放大效果

其實非常簡單facet_zoom(y = growth_rate < 1)，我們選取增長率小於1的部分進行放大即可：

dat_curve %>%
  ggplot(aes(x = year_std, y = growth_rate, col = ind)) +
  geom_smooth(se = FALSE, method = "gam", formula = y ~ I(x^(-2)), size = 2, col = "#b3cde3") +
  geom_point(size = 4, alpha = 0.8) +
  facet_zoom(y = growth_rate < 1)

5. 繪圖美化

最後，我們再添加一些代碼進行美化即可！（美化的代碼可以在我其他的博客中找到具體的解釋哦）

dat_curve %>%
  ggplot(aes(x = year_std, y = growth_rate, col = ind)) +
  geom_smooth(se = FALSE, method = "gam", formula = y ~ I(x^(-2)), size = 2, col = "#b3cde3") +
  geom_point(size = 4, alpha = 0.8) +
  labs(title = expression(paste('年份與銷售額增長率擬合 (', R^2, " = 0.9978)")), x = "年份", y = "銷售額增長率") + # 混合公式與中文，可參考本人另外的博客，相關的說明。
  xlim(0, 10) +
  scale_y_continuous(labels = scales::percent) +   # y軸刻度改為百分數
  scale_x_continuous(breaks = 1:10, labels = 2010:2019) +
  scale_fill_manual(values = c('#fbb4ae', '#ccebc5')) +
  theme_bw(base_family = "Times") +
  theme(axis.text.x = element_text(angle = 30), # x軸刻度傾斜30度
        panel.grid.minor = element_blank(),
        legend.position = "none",
        text = element_text(family = "STHeiti"),
        plot.title = element_text(hjust = 0.5)) +
  facet_zoom(y = growth_rate < 1)

其他方法

其他幾種ggplot繪制畫中畫的方法：

It is possible to create inset graphs?

Plots within plots with ggplot2 and ggmap

之後有時間我會補充另外一些利用ggplot進行畫中畫繪圖的方法（覺得目前的繪制方式最好看且很簡單，因此先講解本博文中的方法）。

以上就是R語言使用ggplot繪制畫中畫細節放大的方法的詳細內容，更多關於ggplot繪制畫中畫細節放大的資料請關註WalkonNet其它相關文章！

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