one - multiple plots in r ggplot2

¿Cómo colocar grobs con annotation_custom() en áreas precisas de la región de la parcela?

Question

Estoy intentando reproducir la siguiente gráfica [base R] con ggplot2

He manejado la mayor parte de esto, pero lo que actualmente me desconcierta es la ubicación de los segmentos de línea que unen la parcela de alfombras marginal a la derecha de la parcela con la etiqueta correspondiente. Las etiquetas han sido dibujadas (en la segunda figura a continuación) a través de anotation_custom() y he utilizado el truco de @ baptiste de desactivar el recorte para permitir dibujar en el margen de la trama.

A pesar de muchos intentos, no puedo colocar segmentGrobs() en las ubicaciones deseadas en el dispositivo, de modo que se unan a la marca y el tapete correctos.

Un ejemplo reproducible es

y <- data.frame(matrix(runif(30*10), ncol = 10))
names(y) <- paste0("spp", 1:10)
treat <- gl(3, 10)
time <- factor(rep(1:10, 3))

require(vegan); require(grid); require(reshape2); require(ggplot2)
mod <- prc(y, treat, time)

Si no tiene instalado dput una dput del objeto fortificado al final de la Pregunta y un método ggplot() caso de que desee ejecutar el ejemplo y fortify() para realizar un trazado práctico con ggplot() . También myPlt() una función un tanto larga, myPlt() , que ilustra lo que he trabajado hasta ahora, que se puede usar en el conjunto de datos de ejemplo si tiene los paquetes cargados y puede crear mod .

He probado bastantes opciones, pero parece que me estoy moviendo en la oscuridad al colocar los segmentos de línea correctamente.

No estoy buscando una solución para el problema específico de trazar las etiquetas / segmentos para el conjunto de datos de ejemplo, sino una solución genérica que puedo usar para colocar segmentos y etiquetas de manera programática, ya que esto formará la base de un método autoplot() para Objetos de class(mod) . Tengo las etiquetas funcionando bien, pero no los segmentos de línea. Así que a las preguntas:

1. ¿Cómo se xmin los xmin , xmax , xmin , xmin cuando quiero colocar un grob de segmento que contiene una línea que se ejecuta desde la coordenada de datos x0 , y0 a x1 , y1 ?
2. Quizás preguntado de otra manera, ¿cómo usa annotation_custom() para dibujar segmentos fuera de la región de trazado entre las coords de datos conocidas x0 , y0 a x1 , y1 ?

Me complacería recibir Respuestas que simplemente tenían una trama antigua en la región de la parcela, pero mostraron cómo agregar segmentos de línea entre coordenadas conocidas en el margen de la parcela .

No estoy comprometido con el uso de annotation_custom() por lo que si hay una mejor solución disponible, también lo consideraría. Sin embargo, quiero evitar tener las etiquetas en la región de la trama; Creo que puedo lograrlo utilizando annotate() y extendiendo los límites del eje x en la escala a través del argumento expand .

El método fortify()

fortify.prc <- function(model, data, scaling = 3, axis = 1,
                        ...) {
    s <- summary(model, scaling = scaling, axis = axis)
    b <- t(coef(s))
    rs <- rownames(b)
    cs <- colnames(b)
    res <- melt(b)
    names(res) <- c("Time", "Treatment", "Response")
    n <- length(s$sp)
    sampLab <- paste(res$Treatment, res$Time, sep = "-")
    res <- rbind(res, cbind(Time = rep(NA, n),
                            Treatment = rep(NA, n),
                            Response = s$sp))
    res$Score <- factor(c(rep("Sample", prod(dim(b))),
                          rep("Species", n)))
    res$Label <- c(sampLab, names(s$sp))
    res
}

El dput()

Esta es la salida de fortify.prc(mod) :

structure(list(Time = c(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 1, 2, 
3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, NA, NA, NA, NA, NA, NA, NA, NA, NA, 
NA), Treatment = c(2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 
3, 3, 3, 3, 3, 3, NA, NA, NA, NA, NA, NA, NA, NA, NA, NA), Response = c(0.775222658013234, 
-0.0374860102875694, 0.100620532505619, 0.17475403767196, -0.736181209242918, 
1.18581913245908, -0.235457236665258, -0.494834646295896, -0.22096700738071, 
-0.00852429328460645, 0.102286976108412, -0.116035743892094, 
0.01054849999509, 0.429857364190398, -0.29619258318138, 0.394303081010858, 
-0.456401545475929, 0.391960511587087, -0.218177702859661, -0.174814586471715, 
0.424769871360028, -0.0771395073436865, 0.698662414019584, 0.695676522106077, 
-0.31659375422071, -0.584947748238806, -0.523065304477453, -0.19259357510277, 
-0.0786143714402391, -0.313283220381509), Score = structure(c(1L, 
1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 
1L, 1L, 1L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L), .Label = c("Sample", 
"Species"), class = "factor"), Label = c("2-1", "2-2", "2-3", 
"2-4", "2-5", "2-6", "2-7", "2-8", "2-9", "2-10", "3-1", "3-2", 
"3-3", "3-4", "3-5", "3-6", "3-7", "3-8", "3-9", "3-10", "spp1", 
"spp2", "spp3", "spp4", "spp5", "spp6", "spp7", "spp8", "spp9", 
"spp10")), .Names = c("Time", "Treatment", "Response", "Score", 
"Label"), row.names = c("1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", 
"9", "10", "11", "12", "13", "14", "15", "16", "17", "18", "19", 
"20", "spp1", "spp2", "spp3", "spp4", "spp5", "spp6", "spp7", 
"spp8", "spp9", "spp10"), class = "data.frame")

Lo que he intentado:

myPlt <- function(x, air = 1.1) {
    ## fortify PRC model
    fx <- fortify(x)
    ## samples and species scores
    sampScr <- fx[fx$Score == "Sample", ]
    sppScr <- fx[fx$Score != "Sample", ]
    ord <- order(sppScr$Response)
    sppScr <- sppScr[ord, ]
    ## base plot
    plt <- ggplot(data = sampScr,
                  aes(x = Time, y = Response,
                      colour = Treatment, group = Treatment),
                  subset = Score == "Sample")
    plt <- plt + geom_line() + # add lines
            geom_rug(sides = "r", data = sppScr) ## add rug
    ## species labels
    sppLab <- sppScr[, "Label"]
    ## label grobs
    tg <- lapply(sppLab, textGrob, just = "left")
    ## label grob widths
    wd <- sapply(tg, function(x) convertWidth(grobWidth(x), "cm",
                                              valueOnly = TRUE))
    mwd <- max(wd) ## largest label

    ## add some space to the margin, move legend etc
    plt <- plt +
        theme(plot.margin = unit(c(0, mwd + 1, 0, 0), "cm"),
              legend.position = "top",
              legend.direction = "horizontal",
              legend.key.width = unit(0.1, "npc"))
    ## annotate locations
    ##  - Xloc = new x coord for label
    ##  - Xloc2 = location at edge of plot region where rug ticks met plot box
    Xloc <- max(fx$Time, na.rm = TRUE) +
        (2 * (0.04 * diff(range(fx$Time, na.rm = TRUE))))
    Xloc2 <- max(fx$Time, na.rm = TRUE) +
        (0.04 * diff(range(fx$Time, na.rm = TRUE)))
    ## Yloc - where to position the labels in y coordinates
    yran <- max(sampScr$Response, na.rm = TRUE) -
        min(sampScr$Response, na.rm = TRUE)
    ## This is taken from vegan:::linestack
    ## attempting to space the labels out in the y-axis direction
    ht <- 2 * (air * (sapply(sppLab,
                        function(x) convertHeight(stringHeight(x),
                                                  "npc", valueOnly = TRUE)) *
                 yran))
    n <- length(sppLab)
    pos <- numeric(n)
    mid <- (n + 1) %/% 2
    pos[mid] <- sppScr$Response[mid]
    if (n > 1) {
        for (i in (mid + 1):n) {
            pos[i] <- max(sppScr$Response[i], pos[i - 1] + ht[i])
        }
    }
    if (n > 2) {
        for (i in (mid - 1):1) {
            pos[i] <- min(sppScr$Response[i], pos[i + 1] - ht[i])
        }
    }
    ## pos now contains the y-axis locations for the labels, spread out

    ## Loop over label and add textGrob and segmentsGrob for each one
    for (i in seq_along(wd)) {
        plt <- plt + annotation_custom(tg[[i]],
                                       xmin = Xloc,
                                       xmax = Xloc,
                                       ymin = pos[i],
                                       ymax = pos[i])
        seg <- segmentsGrob(Xloc2, pos[i], Xloc, pos[i])

        ## here is problem - what to use for ymin, ymax, xmin, xmax??
        plt <- plt + annotation_custom(seg,
                                       ## xmin = Xloc2,
                                       ## xmax = Xloc,
                                       ## ymin = pos[i],
                                       ## ymax = pos[i])
                                       xmin = Xloc2,
                                       xmax = Xloc,
                                       ymin = min(pos[i], sppScr$Response[i]),
                                       ymax = max(pos[i], sppScr$Response[i]))
    }
    ## Build the plot
    p2 <- ggplot_gtable(ggplot_build(plt))
    ## turn off clipping
    p2$layout$clip[p2$layout$name=="panel"] <- "off"
    ## draw plot
    grid.draw(p2)
}

Figura basada en lo que he probado en myPlt()

Esto es todo lo que he hecho con myPlt() desde arriba. Tenga en cuenta las pequeñas marcas horizontales dibujadas a través de las etiquetas: estos deben ser los segmentos de línea en ángulo en la primera figura de arriba.

Answer 1

Así es como abordaría esto,

library(gtable)
library(ggplot2)
library(plyr)

set.seed(1)
d <- data.frame(x=rep(1:10, 5),
                y=rnorm(50),
                g = gl(5,10))

# example plot
p <- ggplot(d, aes(x,y,colour=g)) +
  geom_line() +
  scale_x_continuous(expand=c(0,0))+
  theme(legend.position="top",
        plot.margin=unit(c(1,0,0,0),"line"))

# dummy data for the legend plot
# built with the same y axis (same limits, same expand factor)
d2 <- ddply(d, "g", summarise, x=0, y=y[length(y)])
d2$lab <- paste0("line #", seq_len(nrow(d2)))

plegend <- ggplot(d, aes(x,y, colour=g)) +
  geom_blank() +
  geom_segment(data=d2, aes(x=2, xend=0, y=y, yend=y), 
               arrow=arrow(length=unit(2,"mm"), type="closed")) +
  geom_text(data=d2, aes(x=2.5,label=lab), hjust=0) +
  scale_x_continuous(expand=c(0,0)) +
  guides(colour="none")+
  theme_minimal() + theme(line=element_blank(),
                          text=element_blank(),
                          panel.background=element_rect(fill="grey95", linetype=2))

# extract the panel only, we don''t need the rest
gl <- gtable_filter(ggplotGrob(plegend), "panel")

# add a cell next to the main plot panel, and insert gl there
g <- ggplotGrob(p)
index <- subset(g$layout, name == "panel")
g <- gtable_add_cols(g, unit(1, "strwidth", "line # 1") + unit(1, "cm"))
g <- gtable_add_grob(g, gl, t = index$t, l=ncol(g), 
                     b=index$b, r=ncol(g))
grid.newpage()
grid.draw(g)

Debe ser sencillo adaptar la trama de "leyenda" con etiquetas y ubicaciones específicas (a la izquierda como un ejercicio para el lector interesado).

Answer 2

Tal vez esto puede ilustrar la annotation_custom ,

myGrob <- grobTree(rectGrob(gp=gpar(fill="red", alpha=0.5)),
                   segmentsGrob(x0=0, x1=1, y0=0, y1=1, default.units="npc"))

myGrob2 <- grobTree(rectGrob(gp=gpar(fill="blue", alpha=0.5)),
                   segmentsGrob(x0=0, x1=1, y0=0, y1=1, default.units="npc"))

p <- qplot(1:10, 1:10) + theme(plot.margin=unit(c(0, 3, 0, 0), "cm")) +
  annotation_custom(myGrob, xmin=5, xmax=6, ymin=3.5, ymax=5.5) +
  annotate("segment", x=5, xend=6, y=3, yend=5, colour="red") +
  annotation_custom(myGrob2, xmin=8, xmax=12, ymin=3.5, ymax=5.5) 

p

g <- ggplotGrob(p)
g$layout$clip[g$layout$name=="panel"] <- "off"
grid.draw(g)

Aparentemente hay un error extraño, por el cual si reutilizo myGrob lugar de myGrob2 , ignora las coordenadas de ubicación la segunda vez y las acumula con la primera capa. Esta función es realmente buggy.