ggforce|绘制区域轮廓-区域放大-寻找你的“onepiece”

拥有财富、名声、权力，这世界上的一切的男人 “海贼王” 哥尔·D·罗杰 ，在被行刑受死之前说了一句话，让全世界的人都涌向了大海。“想要我的宝藏吗？如果想要的话，那就到海上去找吧，我全部都放在那里。”，世界开始迎接“大海贼时代”的来临。

ggforce是ggplot2的扩展包，“擅长”于根据数据绘制轮廓以及区域放大。先将整体分为几个重要的“版图”，然后根据“线索”重点放大后在此区域进行精细“搜寻”，最终找到“ONEPIECE”！😄

#载入R包
library(tidyverse)
library(ggforce)
library(nycflights13)
#使用airports数据集
head(airports)

# A tibble: 6 x 8
  faa   name                        lat   lon   alt    tz dst   tzone        
  <chr> <chr>                     <dbl> <dbl> <dbl> <dbl> <chr> <chr>        
1 04G   Lansdowne Airport          41.1 -80.6  1044    -5 A     America/New_~
2 06A   Moton Field Municipal Ai~  32.5 -85.7   264    -6 A     America/Chic~
3 06C   Schaumburg Regional        42.0 -88.1   801    -6 A     America/Chic~
4 06N   Randall Airport            41.4 -74.4   523    -5 A     America/New_~
5 09J   Jekyll Island Airport      31.1 -81.4    11    -5 A     America/New_~
6 0A9   Elizabethton Municipal A~  36.4 -82.2  1593    -5 A     America/New_~

绘制基础图形

p  airports %>%
  filter(lon < 0, tzone != "\\N") %>%
  ggplot(aes(lon, lat, color = tzone)) + 
  geom_point(show.legend = FALSE)  
p

可以看到不同的tzone使用不同的颜色标识出来了，那如果给每个tzone加一个轮廓应该会更方便的区分。

1 添加轮廓

geom_mark_...() 系列函数能够非常简单的围绕数据组绘制轮廓,以下四个参数可以绘制不同的轮廓：

• geom_mark_circle()

• geom_mark_ellipse()

• geom_mark_hull()

• geom_mark_rect()

使用geom_mark_rect()，以每个时区为组绘制圆角矩形轮廓

p + geom_mark_rect()

2 添加标签，箭头

在上述轮廓的基础上添加标签和指向箭头，试试看效果如何？

p + geom_mark_rect(aes(label = tzone))

发现标签和箭头的位置被优化了，没有重叠； 指示符为线条加文本（默认白色背景），可以很容易知道每个组的标签。

3 更改主题设置

ggforce作为ggplot2的扩展包，也能直接使用ggplot2的主题设置

p + geom_mark_rect(aes(label = tzone), show.legend = FALSE) +
  theme_void()

4 hull-k  ， hulk

然而很多情况下，围绕组绘制矩形或圆形是不理想的，此时就需要 geom_mark_hull() 函数来围绕数据组的轮廓绘制更复杂的多边形。

#使用hull需要加载concaveman包
library(concaveman)
p + geom_mark_hull(aes(label = tzone)) +
  theme_void()

优化：

1）fill 函数添加轮廓中颜色， show.legend 去掉legend；

2）expand 调整轮廓大小， theme_no_axes 只保留边距。

使用 expand 参数中使用 units() 参数命令调整轮廓与点的边缘的距离大小。

对于白色背景或在线文章（基本上都是白色背景），很难确定绘图的边距。 theme_no_axes() 只保留边框可以较好的解决这个问题。

p + geom_mark_hull(aes(label = tzone, fill = tzone),show.legend = FALSE, expand = unit(3, "mm")) +theme_no_axes()

如果“宝藏”的区域就在上述的位置之一（全图展示），现在发现更可能在某个区域，那就使用 facet_zoom() 函数放大或聚焦在特定区域。

1 xlim和ylim设置聚焦区域

选择左下角的 Pacific/Honolulu区域进行展示

#xlim和ylim，基于坐标聚焦区域
p + facet_zoom(xlim = c(-155, -160.5), ylim = c(19, 22.3))

2 基于特定项设置聚焦区域