将图像背景添加到 ggplot barplot，以便图像仅在条形图内可见

Question

我想在 R 中使用 ggplot2 创建一个条形图，这样条形图是透明的，从而使背景图像可见，而图的其余部分是不透明的并覆盖背景图像。

我可以将图像添加到背景中，如下所示，但我找不到只在条形图内显示背景图像的方法。从本质上讲，我希望创建与我在这里所拥有的相反的东西。

library(ggplot2)
library(jpeg)
library(grid)
library(scales)

montage <- readJPEG("AcanthMontage.jpg")
mont <- rasterGrob(montage, 
                   width = unit(1,"npc"), 
                   height = unit(1,"npc"))

montplot <- ggplot(frequencyDF, aes(x=depth, y= perLiter)) + 
  annotation_custom(mont, -Inf, Inf, -Inf, Inf) +
  scale_fill_continuous(guide = FALSE) +
  geom_bar(stat = "identity", color="black", fill="white", alpha=0.5) + 
  coord_flip() + 
  scale_y_continuous(limits= c(0,1.25), expand = c(0, 0)) + 
  scale_x_continuous(limits= c(-1000,0), expand = c(0,0)) + 
  theme_bw() + 
  theme(text=element_text(size=16)) + 
  xlab("Depth (m)") + 
  ylab("Cells per Liter")

montplot

Answer 1

相当有趣的问题。我和 @r2evans 一样担心这会产生令人困惑的情节，这可能会传达错误的解释和条形图内的模式。

如果这是一个图像编辑问题，您正在寻找一个蒙版 - 其中的条形图是过滤背景图像的蒙版。包 raster 有这个功能，但我不确定如何将它与 ggplot2 结合使用。

ggplot2 使用 grid 包将元素渲染到图形设备上（即屏幕、window、pdf 等）。在这里，您可以将 rasterGrob 与每个栏的视口组合起来以创建遮罩效果。第一站是从您的 ggplot2 对象渲染一个 ggplotGrob 对象（有效 ggplotGrob(p)，其中 p <- ggplot(...) + ...）。

有关视口的详细信息，请参阅Zhou 2010 and Murell 2018

Answer 2

这让我想起了一个类似的问题，其中公认的解决方案使用 geom_ribbon() 来提供掩蔽层。

以类似的方式进行，因为在这种情况下蒙版需要围绕单个条，我们希望创建一个多边形层来优雅地处理孔。最后我检查了一下，geom_polygon 并没有那么好，但是 ggpolypath 包中的 geom_polypath 确实如此。

可重现示例，使用 R 徽标作为示例图像和内置数据框：

library(ggplot2)
library(grid)
library(jpeg)

montage <- readJPEG(system.file("img", "Rlogo.jpg", package="jpeg"))
mont <- rasterGrob(montage, width = unit(1,"npc"), 
                   height = unit(1,"npc"))

p <- ggplot(mpg, aes(x = class)) +
  annotation_custom(mont, -Inf, Inf, -Inf, Inf) +
  geom_bar(color = "black", fill = NA) +
  coord_flip() +
  theme_bw()

p

为掩蔽层创建坐标数据框：

library(dplyr)
library(tidyr)

# convert the xmin/xmax/ymin/ymax values for each bar into
# x/y coordinates for a hole in a large polygon,
# then add coordinates for the large polygon

new.data <- layer_data(p, 2L) %>%  

  select(ymin, ymax, xmin, xmax) %>%
  mutate(group = seq(1, n())) %>%
  group_by(group) %>%
  summarise(coords = list(data.frame(x = c(xmin, xmax, xmax, xmin),
                                     y = c(ymin, ymin, ymax, ymax),
                                     order = seq(1, 4)))) %>%
  ungroup() %>%
  unnest() %>%

  rbind(data.frame(group = 0,
                   x = c(-Inf, Inf, Inf, -Inf),
                   y = c(-Inf, -Inf, Inf, Inf),
                   order = seq(1, 4)))

> new.data
# A tibble: 32 x 4
   group     x     y order
   <dbl> <dbl> <dbl> <int>
 1     1  0.55     0     1
 2     1  1.45     0     2
 3     1  1.45     5     3
 4     1  0.55     5     4
 5     2  1.55     0     1
 6     2  2.45     0     2
 7     2  2.45    47     3
 8     2  1.55    47     4
 9     3  2.55     0     1
10     3  3.45     0     2
# ... with 22 more rows

添加遮罩层：

library(ggpolypath)

p +
  geom_polypath(data = new.data,
                aes(x = x, y = y, group = group),
                inherit.aes = FALSE, 
                rule = "evenodd",
                fill = "white", color = "black")

p.s。古老的格言 "just because you can, doesn't mean you should" 可能适用于此...

将图像背景添加到 ggplot barplot，以便图像仅在条形图内可见

Add image background to ggplot barplot so that image is only visible inside of bars

r

ggplot2

geom-bar