在ggplot2中覆盖多个geom_tile图

Question

我的第一个问题，希望措辞正确。我在这方面找不到任何东西，所以我会咬紧牙关。

我想创建一个geom_tile 图，其中对于x 和y 的每个组合，我有z 的5 个变量总和为1。我希望每个 x-y 组合的正方形颜色反映哪个 z 数字最大。例如，假设我有 5 个z 变量a、b、c、d 和e。如果a=1 和b=c=d=e=0，则正方形为蓝色，如果b=1 和a=c=d=e=0 则为红色，等等。如果a=b=0.5 和其他颜色为零，则为插值颜色（即紫色） .也许更好，红色和蓝色的交叉影线，但我不知道在ggplot 中是否可能。

我不确定如何最好地继续。我考虑过在彼此之上绘制 5 个geom_tile 图，其中每个图都是不同的颜色，并且 alpha 被缩放，例如a 的值（因此，a = 0 时单元格是透明的，a = 1 时单元格颜色很深）。可能还有一种方法可以使用颜色渐变，但我也在那里画了一个空白。

如果有人能不费吹灰之力地看到如何做到这一点，我将不胜感激。这是一个与我的实际数据格式相同的随机数数据集。

rand <- matrix(runif(50*50*5), ncol=5, nrow=50*50)
rand <- rand / apply(rand, 1, sum) # Make sure the numbers sum to one in each row
d <- data.frame(a = rand[,1],
                b = rand[,2],
                c = rand[,3],
                d = rand[,4],
                e = rand[,5],
                expand.grid(x = 1:50, y = 1:50))

更新：通过使用 sebastian-c 的第一个答案和我自己的数据集，我能够制作这个数字。我使用 RColorBrewer 包中的 brewer.pal(5,"Spectral") 函数获得了颜色。需要一个自定义图例，但除此之外我很满意。纯色显示纯粹的“进化稳定策略”（ESS；即不能被突变策略击败的策略）。颜色重叠的区域显示混合 ESS，其中的平衡是两种或多种策略的稳定平衡。

Answer 1

我冒昧地将您的示例简化为 3 列。老实说，我认为这不适用于 2 以上，但这就是我的做法。我也滥用了 alpha 通道，所以如果你以不同的顺序放置瓷砖，颜色就会改变。这应该有望成为其他人的起点。首先，我们将生成数据：

set.seed(100)

rand <- matrix(runif(100*3), ncol=3, nrow=100)
rand <- rand / apply(rand, 1, sum) # Make sure the numbers sum to one in each row
d <- data.frame(a = rand[,1],
                b = rand[,2],
                c = rand[,3],
                expand.grid(x=1:10, y=1:10))

现在开始剧情：

ggplot(d, aes(x=x, y=y))+
  theme_bw() + #For a clearer background
  geom_tile(alpha=d$a, fill="red")+
  geom_tile(alpha=d$b, fill="blue")+
  geom_tile(alpha=d$c, fill="green")+
  theme(panel.grid.major=element_blank())

我在考虑，对于 3 列，使用红色、绿色和蓝色的数量，但这不适用于超过 3 列的任何内容。

编辑：最多 3 列的特定解决方案（我将蓝色和绿色混合在一起）：

d2 <- data.frame(col=rgb(rand), expand.grid(x=1:10, y=1:10))

ggplot(d2, aes(x=x, y=y)) +
  theme_bw()+
  geom_tile(aes(fill=col))+
  scale_fill_identity()

如果将红色、绿色或蓝色中的一种设置为 0，则可以使用 2 种颜色。