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あるプロットのポイントから別のプロットのポイントへ、結合されたggplotに線を追加する方法

InDesignで生成されたプロットを再現性のためにggplotで再現する必要があります。

この特定の例では、2つのプロットが1つの複合プロットに結合されています（このために{patchwork}パッケージを使用しました）。

次に、1つのプロットの主要なポイントを結ぶ線を、下のプロットの対応するポイントでオーバーレイする必要があります。

2つのプロットは同じデータから生成され、x軸の値は同じですが、y軸の値が異なります。

Stack Overflowでこれらの例を見てきましたが、これらはファセット全体に線を描画することを扱います。これは、別々のプロットに線を描画しようとしているため、ここでは機能しません。

私はいくつかのアプローチを試しましたが、これまでのところ最も近いのは：

  1. {grid}パッケージを使用して、行をグロブで追加します
  2. {gtable}を使用して2番目のプロットをgtableに変換し、パネルのクリップをオフに設定して、プロットのパネルを超えて線を上方に延長できるようにします。
  3. {patchwork}を使用して、プロットをもう一度1つの画像に結合します。

X軸がラインを追加してクリップをオフに設定する前のように整列しないため、問題は最後のステップで発生します（コードの例を参照）。

また、プロットをggarrange、{cowplot}、{Egg}と組み合わせてみましたが、{patchwork}が最も近くなります。

以下は、私が作成できる最高の最小限のreprexでの私の試みですが、それでも達成したいもののニュアンスを捉えています。

library(ggplot2)
library(dplyr)
library(tidyr)
library(patchwork)
library(gtable)
library(grid)

# DATA
x <- 1:20
data <- data.frame(
  quantity = x,
  curve1 = 10 + 50*exp(-0.2 * x),
  curve2 = 5 + 50*exp(-0.5 * x),
  profit = c(seq(10, 100, by = 10),
             seq(120, -240, by = -40))
)

data_long <- data %>%
  gather(key = "variable", value = "value", -quantity)

# POINTS AND LINES
POINTS <- data.frame(
  label = c("B", "C"),
  quantity = c(5, 10),
  value = c(28.39397, 16.76676),
  profit = c(50, 100)
)

GROB <- linesGrob()

# Set maximum y-value to extend lines to outside of plot area
GROB_MAX <- 200

# BASE PLOTS
# Plot 1
p1 <- data_long %>%
  filter(variable != "profit") %>%
  ggplot(aes(x = quantity, y = value)) +
  geom_line(aes(color = variable)) +
  labs(x = "") +
  coord_cartesian(xlim = c(0, 20), ylim = c(0, 30), expand = FALSE) +
  theme(legend.justification = "top")
p1

# Plot 2
p2 <- data_long %>%
  filter(variable == "profit") %>%
  ggplot(aes(x = quantity, y = value)) +
  geom_line(color = "darkgreen") +
  coord_cartesian(xlim = c(0, 20), ylim = c(-100, 120), expand = FALSE) +
  theme(legend.position = "none")
p2

# PANEL A
panel_A <- p1 + p2 + plot_layout(ncol = 1)
panel_A

# PANEL B
# ATTEMPT - adding grobs to plot 1 that end at x-axis of p1
p1 <- p1 +
  annotation_custom(GROB,
                    xmin = 0,
                    xmax = POINTS$quantity[POINTS$label == "B"],
                    ymin = POINTS$value[POINTS$label == "B"],
                    ymax = POINTS$value[POINTS$label == "B"]) +
  annotation_custom(GROB,
                    xmin = POINTS$quantity[POINTS$label == "B"],
                    xmax = POINTS$quantity[POINTS$label == "B"],
                    ymin = 0,
                    ymax = POINTS$value[POINTS$label == "B"]) +
  geom_point(data = POINTS %>% filter(label == "B"), size = 1)

# ATTEMPT - adding grobs to plot 2 that extend up to meet plot 1
p2 <- p2 + annotation_custom(GROB,
                             xmin = POINTS$quantity[POINTS$label == "B"],
                             xmax = POINTS$quantity[POINTS$label == "B"],
                             ymin = POINTS$profit[POINTS$label == "B"],
                             ymax = GROB_MAX)

# Create gtable from ggplot
g2 <- ggplotGrob(p2)

# Turn clip off for panel so that line can extend above
g2$layout$clip[g2$layout$name == "panel"] <- "off"

panel_B <- p1 + g2 + plot_layout(ncol = 1)
panel_B
# Problems:
# 1. Note the shift in axes when turning the clip off so now they do not line up anymore.
# 2. Turning the clip off mean plot 2 extends below the axis. Tried experimenting with various clips.

panel_Bのプロットはpanel_Aのように表示されますが、プロット間の点を結ぶ結合線があることが期待されています。

上記の解決策、または試してみる別のアプローチの解決策を探しています。

上記のコードを実行せずに参照として-投稿できない画像へのリンク。

パネルA

enter image description here

パネルB：現在の外観

enter image description here

パネルB：どのように見せたいか！

enter image description here

rggplot2plotgtable
10
Megan Beckett

私の解決策は少しアドホックですが、うまくいくようです。私は次の以前の答えに基づいて 2つのグラフエッジを左揃え（ggplot） にします。

ソリューションを3つの部分に分けて、個別に直面していたいくつかの問題に対処します。

あなたが望むものに一致する解決策は3番目のものです！

最初の裁判

ここでは、この回答と同じアプローチを使用して軸を整列させます 2つのグラフエッジを左揃え（ggplot） 。

_# first trial 
# plots are aligned but line in bottom plot extends to the bottom
#
p1_1 <- p1 +
  annotation_custom(GROB,
                    xmin = 0,
                    xmax = POINTS$quantity[POINTS$label == "B"],
                    ymin = POINTS$value[POINTS$label == "B"],
                    ymax = POINTS$value[POINTS$label == "B"]) +
  annotation_custom(GROB,
                    xmin = POINTS$quantity[POINTS$label == "B"],
                    xmax = POINTS$quantity[POINTS$label == "B"],
                    ymin = 0,
                    ymax = POINTS$value[POINTS$label == "B"]) +
  geom_point(data = POINTS %>% filter(label == "B"), size = 1)

p2_1 <- p2 + annotation_custom(GROB,
                               xmin = POINTS$quantity[POINTS$label == "B"],
                               xmax = POINTS$quantity[POINTS$label == "B"],
                               ymin = POINTS$profit[POINTS$label == "B"],
                               ymax = GROB_MAX)

# Create gtable from ggplot
gA <- ggplotGrob(p1_1)
gB <- ggplotGrob(p2_1)

# Turn clip off for panel so that line can extend above
gB$layout$clip[gB$layout$name == "panel"] <- "off"

# get max width of left axis between both plots
maxWidth = grid::unit.pmax(gA$widths[2:5], gB$widths[2:5])

# set maxWidth to both plots (to align left axis)
gA$widths[2:5] <- as.list(maxWidth)
gB$widths[2:5] <- as.list(maxWidth)

# now apply all widths from plot A to plot B 
# (this is specific to your case because we know plot A is the one with the legend)
gB$widths <- gA$widths

grid.arrange(gA, gB, ncol=1)
_

enter image description here

2回目の裁判

ここでの問題は、下部のプロットの線がプロット領域を超えていることです。これに対処する1つの方法は、coord_cartesian()をscale_y_continuous()およびscale_x_continuous()に変更することです。これにより、プロット領域から外れたデータが削除されます。

_# second trial 
# using scale_y_continuous and scale_x_continuous to remove data out of plot limits
# (this could resolve the problem of the bottom plot, but creates another problem)
#
p1_2 <- p1_1 

p2_2 <- data_long %>%
  filter(variable == "profit") %>%
  ggplot(aes(x = quantity, y = value)) +
  geom_line(color = "darkgreen") +
  scale_x_continuous(limits = c(0, 20), expand = c(0, 0)) +
  scale_y_continuous(limits=c(-100, 120), expand=c(0,0)) +
  theme(legend.position = "none") + 
  annotation_custom(GROB,
                    xmin = POINTS$quantity[POINTS$label == "B"],
                    xmax = POINTS$quantity[POINTS$label == "B"],
                    ymin = POINTS$profit[POINTS$label == "B"],
                    ymax = GROB_MAX)

# Create gtable from ggplot
gA <- ggplotGrob(p1_2)
gB <- ggplotGrob(p2_2)

# Turn clip off for panel so that line can extend above
gB$layout$clip[gB$layout$name == "panel"] <- "off"


# get max width of left axis between both plots
maxWidth = grid::unit.pmax(gA$widths[2:5], gB$widths[2:5])

# set maxWidth to both plots (to align left axis)
gA$widths[2:5] <- as.list(maxWidth)
gB$widths[2:5] <- as.list(maxWidth)

# now apply all widths from plot A to plot B 
# (this is specific to your case because we know plot A is the one with the legend)
gB$widths <- gA$widths

# but now the line does not go all the way to the bottom y axis
grid.arrange(gA, gB, ncol=1)

_

enter image description here

3回目の裁判

ここでの問題は、ラインがy軸の下部まで伸びていないことです（y = -100の下のポイントが削除されたため）。私がこれを解決した方法（非常にアドホック）は、y = -100のポイントを補間し、これをデータフレームに追加することでした。

_# third trial 
# modify the data set so value data stops at bottom of plot
# 
p1_3 <- p1_1 

# use approx() function to interpolate value of x when y value == -100
xvalue <- approx(x=data_long$value, y=data_long$quantity, xout=-100)$y

p2_3 <- data_long %>%
  filter(variable == "profit") %>%
  # add row with interpolated point!
  rbind(data.frame(quantity=xvalue, variable = "profit", value=-100)) %>%
  ggplot(aes(x = quantity, y = value)) +
  geom_line(color = "darkgreen") +
  scale_x_continuous(limits = c(0, 20), expand = c(0, 0)) +
  scale_y_continuous(limits=c(-100, 120), expand=c(0,0)) +
  theme(legend.position = "none") + 
  annotation_custom(GROB,
                    xmin = POINTS$quantity[POINTS$label == "B"],
                    xmax = POINTS$quantity[POINTS$label == "B"],
                    ymin = POINTS$profit[POINTS$label == "B"],
                    ymax = GROB_MAX)

# Create gtable from ggplot
gA <- ggplotGrob(p1_3)
gB <- ggplotGrob(p2_3)

# Turn clip off for panel so that line can extend above
gB$layout$clip[gB$layout$name == "panel"] <- "off"


# get max width of left axis between both plots
maxWidth = grid::unit.pmax(gA$widths[2:5], gB$widths[2:5])

# set maxWidth to both plots (to align left axis)
gA$widths[2:5] <- as.list(maxWidth)
gB$widths[2:5] <- as.list(maxWidth)

# now apply all widths from plot A to plot B 
# (this is specific to your case because we know plot A is the one with the legend)
gB$widths <- gA$widths

# Now line goes all the way to the bottom y axis
grid.arrange(gA, gB, ncol=1)
_

enter image description here

5
kikoralston

これはfacet_gridは、x軸を強制的に一致させます。

grobbing_lines <- tribble(
  ~facet,   ~x, ~xend,       ~y,    ~yend,
  'profit',  5,     5,       50,      Inf,
  # 'curve',   5,     5,     -Inf, 28.39397
  'curve',   -Inf,     5, 28.39397, 28.39397
)

grobbing_points <- tribble(
  ~facet,   ~x,        ~y,    
  'curve',   5,  28.39397 
)

data_long_facet <- data_long%>%
  mutate(facet = if_else(variable == 'profit', 'profit', 'curve'))

p <- ggplot(data_long_facet, aes(x = quantity, y = value)) +
  geom_line(aes(color = variable))+
  facet_grid(rows = vars(facet), scales = 'free_y')+
  geom_segment(data = grobbing_lines, aes(x = x, xend = xend, y = y, yend = yend),inherit.aes = F)+
  geom_point(data = grobbing_points, aes(x = x, y = y), size = 3, inherit.aes = F)

pb <- ggplot_build(p)
pg <- ggplot_gtable(pb)

#formulas to determine points in x and y locations
data2npc <- function(x, panel = 1L, axis = "x") {
  range <- pb$layout$panel_params[[panel]][[paste0(axis,".range")]]
  scales::rescale(c(range, x), c(0,1))[-c(1,2)]
}

data_y_2npc <- function(y, panel, axis = 'y') {
  range <- pb$layout$panel_params[[panel]][[paste0(axis,".range")]]
  scales::rescale(c(range, y), c(0,1))[-c(1,2)]
}


# add the new grob
pg <- gtable_add_grob(pg,
                      segmentsGrob(x0 = data2npc(5),
                                   x1 = data2npc(5),
                                   y0=data_y_2npc(50, panel = 2)/2,
                                   y1 = data_y_2npc(28.39397, panel = 1L)+ 0.25) ,
                      t = 7, b = 9, l = 5)

#print to page
grid.newpage()
grid.draw(pg)

凡例とスケールは、意図した出力と一致しないものです。

enter image description here

2
Cole