数据可视化中绘图参数与函数详解

# 数据可视化中绘图参数与函数详解 在数据可视化过程中，对绘图参数和函数的理解与运用至关重要。下面将详细介绍各类绘图函数及其参数的使用方法。 ## 1. 通用参数说明 在许多绘图函数中，存在一些通用参数，下面为你详细解释： - `...`：该参数通常用于传递给 `discrete_scale()` 或 `continuous_scale()` 函数的参数。具体参数列表可查看这两个函数的帮助页面。 - `guide`：用于指定比例尺所使用的指南名称。对于具有特定六个特征的比例尺函数，其默认值为 “none”。 - `aesthetics`：指定应用颜色、色彩或填充的美学类型。它有四种可能的值：“colour”、“fill”、`c( “colour”, “fill” )` 和 `c( “fill”, “colour” )`。 例如，若在美学函数中同时设置了颜色和填充，那么在颜色、色彩或填充比例尺函数中也可以同时设置。示例代码如下： ```R geom_point( aes( shape=shape, fill=shape-19, color=shape-17 ) ) + scale_shape_identity() + scale_fill_identity( aesthetic=c( "color", "fill" ) ) ``` 这里，变量 `shape` 是一个包含 21 到 24 之间整数值的向量，此代码为形状 21 - 24 同时设置了颜色和填充。 对于具有颜色（或色彩）特征的比例尺函数，`aesthetic` 参数的默认值为 “colour”；对于填充，其默认值为 “fill”。 ## 2. 手动限定符函数 ### 2.1 函数概述 带有手动限定符的比例尺函数可以手动创建比例尺。具有 `alpha`、`linetype`、`shape` 和 `size` 特征以及手动限定符的函数有三个参数： - `...`：传递给 `discrete_scale()` 函数的参数。 - `values`：用于构成比例尺的值。 - `breaks`：用于指定比例尺的断点或级别。 ### 2.2 参数详解 - **values 参数**：该参数给出与分组变量的每个级别或断点类别相关联的特征值。它接受一个与特征类型相同的向量，向量的长度等于分组变量中的类别数量，且没有默认值。形式上，`values` 参数的元素可以命名，名称必须是明确的字符串，且该字符串必须包含与分组类别相关联的字符串。例如： ```R geom_line( aes( linetype=cut( dpi, 2 ) ) ) + scale_linetype_manual( values=c( "(85,2.05e+03]"="dotted", "(2.05e+03,4.01e+03]"="dashed" ) ) ``` 此代码将两个切割类别的名称分配给两种不同的线型。 - **breaks 参数**：用于决定是否绘制图例，以及如果绘制图例，要包含哪些分组类别。它可以取值为 `NULL`、`waiver()` 或一个包含与分组类别相关联的全部或部分字符串的字符向量，也可以是一个创建字符向量的函数，但分组类别字符串与函数结果必须精确匹配。 - 若 `breaks` 设置为 `NULL`，则不绘制图例。 - 若 `breaks` 设置为 `waiver()`，则绘制图例并包含所有分组类别。 - 若 `breaks` 设置为一个分组类别字符串的字符向量（或调用创建字符向量的函数），则仅包含向量中存在字符串的分组类别。其默认值为 `waiver()`。 ## 3. Alpha 特征函数 ### 3.1 函数类型 除了带有 `identity` 或 `manual` 限定符的函数外，具有 `alpha` 特征的函数有无限定符的函数，以及带有 `continuous`、`binned`、`discrete` 和 `ordinal` 限定符的函数。除 `scale_alpha_discrete()` 外，所有函数都接受两个参数：`...` 和 `range`；离散函数仅接受一个参数 `...`。 ### 3.2 参数说明 - `...`：根据运行的比例尺函数，接受 `continuous_scale()`、`binned_scale()` 或 `discrete_scale()` 函数的参数。具体参数列表可查看这三个函数的帮助页面。 - `range`：接受一个长度为 2 的数值向量，元素值必须在 0 到 1 之间（包含 0 和 1），用于指定绘制形状或线条时所使用颜色的透明度范围。值为 0 表示完全透明，值为 1 表示完全不透明。对于使用 `range` 参数的四个函数，其默认值为 `c(0.1, 1)`。 ## 4. 颜色、色彩和填充特征函数 ### 4.1 函数概述 除了带有 `identity` 和 `manual` 限定符的函数外，具有填充、颜色或色彩特征的比例尺函数有带有 `continuous`、`hue`、`gradient`、`gradient2`、`gradientn`、`steps`、`steps2`、`stepsn`、`brewer`、`distiller`、`fermenter`、`grey`、`viridis_c`、`viridis_b` 和 `viridis_d` 限定符的函数。颜色比例尺有三种版本：未分箱连续比例尺、分箱连续比例尺和离散比例尺。默认情况下，未分箱连续比例尺的图例是连续的颜色条；分箱连续比例尺的图例是带有颜色步骤的连续条；离散比例尺的图例有单独的键。 ### 4.2 连续限定符函数 `scale_colour_continuous()` 和 `scale_fill_continuous()` 函数用于处理数值（连续）数据，它们有两个参数： - `...`：接受 `continuous_scale()` 函数的参数。 - `type`：取值为 “gradient”、“viridis” 或任何返回连续颜色比例尺名称的函数。对于颜色特征，其默认值为 `getOption("ggplot2.continuous.colour", default="gradient")`；对于填充特征，其默认值为 `getOption("ggplot2.continuous.fill", default="gradient")`。 ### 4.3 色调限定符函数 `scale_colour_hue()` 和 `scale_fill_hue()` 函数用于创建离散比例尺，适用于因子或字符向量。它们接受八个参数： |参数|说明|默认值| | ---- | ---- | ---- | |`...`|传递给 `discrete_scale()` 函数的参数|无| |`h`|色调范围，接受一个两元素的数值向量|`c(0, 360) + 15`| |`c`|色度级别，接受一个单元素的非负数值向量|100| |`l`|亮度级别，接受一个单元素的数值向量，