以给定的纵横比保存绘图

Question

我正在使用非常棒的库 ggplot2。我想出了如何使用coord_fixed 设置绘图的纵横比。现在，我想将绘图保存为具有指定宽度（例如 10 厘米）的 PDF，并计算所需的高度。我不知道如何实现这一目标。这甚至可能吗？

Answer 1

您可以使用网格函数来计算 ggplot grob 的完整大小，但有（编辑： 至少）两个警告：

• 将打开一个额外的设备窗口，进行单位转换

• 默认情况下，绘图面板大小为 0，因为它是根据它所在的设备（视口）动态计算的，而不是相反。

话虽如此，下面的函数会尝试打开一个完全适合 ggplot 的设备，

library(ggplot2)
library(grid)

sizeit <- function(p, panel.size = 2, default.ar=1){

  gb <- ggplot_build(p)
  # first check if theme sets an aspect ratio
  ar <- gb$plot$coordinates$ratio

  # second possibility: aspect ratio is set by the coordinates, which results in 
  # the use of 'null' units for the gtable layout. let's find out
  g <- ggplot_gtable(gb)
  nullw <- sapply(g$widths, attr, "unit")
  nullh <- sapply(g$heights, attr, "unit")

  # ugly hack to extract the aspect ratio from these weird units
  if(any(nullw == "null"))
    ar <- unlist(g$widths[nullw == "null"]) / unlist(g$heights[nullh == "null"])

  if(is.null(ar)) # if the aspect ratio wasn't specified by the plot
       ar <- default.ar

  # ensure that panel.size is always the larger dimension
  if(ar <= 1 ) panel.size <- panel.size / ar

  g$fullwidth <- convertWidth(sum(g$widths), "in", valueOnly=TRUE) + 
    panel.size
  g$fullheight <- convertHeight(sum(g$heights), "in", valueOnly=TRUE) + 
    panel.size / ar

  class(g) <- c("sizedgrob", class(g))
  g
}


print.sizedgrob <- function(x){
  # note: dev.new doesn't seem to respect those parameters
  # when called from Rstudio; in this case it 
  # may be replaced by x11 or quartz or ...
  dev.new(width=x$fullwidth, height=x$fullheight)
  grid.draw(x)
}


p1 <- ggplot(mtcars, aes(x = wt, y = mpg)) + geom_point() + coord_fixed() +
  theme(plot.background = element_rect(colour = "red"))

p2 <- p1 + aes(x = mpg, y = wt)

# need for an explicit dummy device open, otherwise it's a bit off
# for no apparent reason that I can understand
dev.new() 

sizeit(p1, 0.1)

sizeit(p2, 2)

Answer 2

更简单的解决方案是使用默认边距保存绘图并使用ImageMagick 修剪生成的 png。

require(ggplot2)
require(dplyr)

ggplot(iris, aes(Sepal.Length, Sepal.Width)) + geom_point() + coord_fixed(0.3)
ggsave("untrimmed.png")


system("convert untrimmed.png -trim -bordercolor white -border 20  reframed.png")

当然，修剪会因使用的输出设备而异。例如。如果是 pdf，您可以使用 pdfcrop，如 here 所述。

Answer 3

根据 baptiste 的回答，我剥离了他的代码以返回地球理论所建议的纵横比。这对我来说更方便，因为我要么想要一个固定的宽度或高度，而且还通过一个现有的包装函数传递所有内容，该函数还向我的 pdf 添加字体。

哦，如果您使用了构面，则需要手动考虑它们。除以行并乘以列。不知道有没有更好的办法.....

ggGetAr <- function(p, default.ar=-1){

    gb <- ggplot_build(p)
    # first check if theme sets an aspect ratio
    ar <- gb$plot$coordinates$ratio

    # second possibility: aspect ratio is set by the coordinates, which results in 
    # the use of 'null' units for the gtable layout. let's find out
    g <- ggplot_gtable(gb)
    nullw <- sapply(g$widths, attr, "unit")
    nullh <- sapply(g$heights, attr, "unit")

    # ugly hack to extract the aspect ratio from these weird units
    if(any(nullw == "null"))
        ar <- unlist(g$widths[nullw == "null"]) / unlist(g$heights[nullh == "null"])

    if(is.null(ar)) # if the aspect ratio wasn't specified by the plot
        ar <- default.ar

    ar[1]
}

Answer 4

不确定，但你追求的是这样的东西吗？

ggplot(data.frame(x = seq(10), y = seq(10)), aes(x = x, y = y)) +
    geom_point() +
    coord_equal() +
    theme(aspect.ratio = 1)

这对我来说很好：

ggsave("test.pdf", width = 4, height = 4)

空白太多，但图形本身的纵横比为 1：

ggsave("test2.pdf", width = 4)

消息： 在图像中节省 4 x 6.93

Answer 5

如果您使用ggsave，您可以简单地指定图形设备的宽度和高度。如果您指定绘图本身的纵横比，那么在图形设备中（大致）具有此纵横比也很好。保存pdf时height和width的单位是英寸：

ggplot(...) # make a plot here
ggsave("plot.pdf", width = 10)

现在您只需将 10 厘米转换为英寸。另外，height 如果不指定，则不会强制为某个纵横比。如果你想要 16:9 的宽高比，你可以很容易地根据宽度计算高度：

ggplot(...) # make plot
width = 10
height = (9/16) * width
ggsave("plot.pdf", width = width, height = height)

如果你真的想的话，你可以把它包装在一个函数中。

---

edit：关键是要同步绘图的纵横比（通过coord_fixed()）和图形设备的纵横比。例如

library(ggplot2)
ggplot(mtcars, aes(x = wt, y = mpg)) + geom_point() + coord_fixed()
ggsave("plt.png", width = 7, height = 7)

导致大量空白。虽然下面的ggsave 调用更适合纵横比，但没有这么多的空白（抱歉，大图，无法设置最大尺寸:)）：

ggsave("plt.png", width = 2, height = 7)