如何在ggplot2中制作具有急剧过渡的色标

Question

我正在尝试创建一个在某一点具有明显颜色过渡的色阶。我目前正在做的是：

test <- data.frame(x = c(1:20), y = seq(0.01, 0.2, by = 0.01))

cutoff <- 0.10

ggplot(data = test,
       aes(x = as.factor(x), y = y, fill = log(y), width = 1, binwidth = 0)) + 
 geom_bar(stat = "identity") +
 scale_fill_gradientn(colours = c("red", "red", "yellow", "green"), 
                      values = rescale(log(c(0.01, cutoff - 0.0000000000000001, cutoff, 0.2))), 
                      breaks = c(log(cutoff)), label = c(cutoff))

它正在产生我想要的情节。但是颜色条中的中断位置会因截止而有所不同。有时低于值，有时高于，有时就行。以下是一些具有不同截止值（0.05、0.06、0.1）的图：

我做错了什么？或者，有没有更好的方法来创建这样的色标？

Answer 1

您是否查看过scale_colour_steps 或scale_colour_stepsn？

使用scale_colour_stepsn 中的n.break 选项，您应该能够指定所需的中断数并获得更清晰的过渡。

一定要使用ggplot2 > 3.3.2

Answer 2

如果您仍然对此解决方案感兴趣，可以将guide = guide_colourbar(nbin = <some arbitrarily large number>) 添加到scale_fill_gradientn()。这会增加颜色条图例使用的 bin 数量，从而使过渡看起来更清晰。

# illustration using nbin = 1000, & weighted colours below the cutoff
plot.cutoff <- function(cutoff){
  p <- ggplot(data = test,
              aes(x = as.factor(x), y = y, fill = log(y))) + 
    geom_col(width = 1) +
    scale_fill_gradientn(colours = c("red4", "red", "yellow", "green"), 
                         values = scales::rescale(log(c(0.01, cutoff - 0.0000000000000001, 
                                                        cutoff, 0.2))), 
                         breaks = c(log(cutoff)), 
                         label = c(cutoff),
                         guide = guide_colourbar(nbin = 1000))
  return(p)
}

cowplot::plot_grid(plot.cutoff(0.05),
                   plot.cutoff(0.06),
                   plot.cutoff(0.08),
                   plot.cutoff(0.1),
                   ncol = 2)

（如果您发现上述在非常高分辨率下不够清晰，您还可以在guide_colourbar() 中设置raster = FALSE，它会关闭插值并改为绘制矩形。）

Answer 3

我认为使用scale_fill_gradientn 在连续色标中实现精确的离散截止点有点棘手。一个快速的替代方法是使用scale_fill_gradient，使用limits 设置截止值，并使用na.value 设置“越界”值的颜色。

这是一个比你的问题稍微简单的例子：

# some data
df <- data.frame(x = factor(1:10), y = 1, z = 1:10)

# a cutoff point
lo <- 4 

ggplot(df, aes(x = x, y = y, fill = z)) + 
  geom_bar(stat = "identity") +
  scale_fill_gradient(low = "yellow", high = "green",
                      limits = c(lo, max(df$z)), na.value = "red")

如您所见，低于您的切割点的值不会出现在图例中，但人们可能会认为包含一大块红色是对“图例带宽”的浪费。您可以改为在图标题中添加对红色条的口头描述。

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您可能还希望区分低于下限和高于上限的值。例如，将“太低”的值设置为蓝色，将“太高的值”设置为红色。这里我使用findInterval 来区分低、中、高值。

# some data
set.seed(2)
df <- data.frame(x = factor(1:10), y = 1, z = sample(1:10))

# lower and upper limits
lo <- 3
hi <- 8

# create a grouping variable based on the the break points
df$grp <- findInterval(df$z, c(lo, hi), rightmost.closed = TRUE)

ggplot(df, aes(x = x, y = y, fill = z)) + 
  geom_bar(stat = "identity") +
  scale_fill_gradient(low = "yellow", high = "green", limits = c(lo, hi), na.value = "red") +
  geom_bar(data = df[df$grp == 0, ], fill = "blue", stat = "identity")