我们如何制作 xkcd 风格的图表？答案

【问题标题】：How can we make xkcd style graphs?我们如何制作 xkcd 风格的图表？
【发布时间】：2012-09-22 09:54:18
【问题描述】：

显然，人们已经知道如何制作xkcd 样式图in Mathematica 和in LaTeX。我们可以在 R 中做到这一点吗？ ggplot2-ers？ geom_xkcd 和/或 theme_xkcd？

我猜在基本图形中，par(xkcd=TRUE)？我该怎么做？

作为 ggplot2 中的第一个 stab（以及下面更优雅地显示），将 jitter 参数添加到线条中可以获得很棒的手绘外观。所以——

ggplot(mapping=aes(x=seq(1,10,.1), y=seq(1,10,.1))) + 
  geom_line(position="jitter", color="red", size=2) + theme_bw()

这是一个很好的例子 - 但轴和字体看起来更复杂。不过，字体似乎已解决（如下）。处理轴的唯一方法是将它们空白并手动绘制它们吗？有没有更优雅的解决方案？特别是在ggplot2中，新主题系统中的element_line是否可以修改为接受类似jitter的参数？

【问题讨论】：

您认为 xkcd 图的必要元素到底是什么？注释？任意曲线、轴和比例尺？手绘外观？
我会专注于所有图形元素的手绘外观和感觉：轴、文本、线条等。
不要忘记强制鼠标悬停！
另外，字体被处理xkcdsucks.blogspot.com/2009/03/…
尽管我很喜欢 R 和 xkcd，但曾经发起这个 meme 的人应该被灌篮了。用铅笔，伙计们！

标签： r ggplot2 plot

【解决方案1】：

这是字体的尝试，基于来自 xkcd 论坛和 extrafont 包的链接：

如上所述，有一个forum discussion about fonts on the xkcd site：我抓住了我能找到的第一个，可能还有其他（更好的？）选项（@jebyrnes 在上面的 cmets 中发布了另一个可能字体的来源——TTF 文件是 @ 987654322@；有人报告了该来源的 404 错误，您也可以尝试 here 或 here，将这些 URL 适当地替换为下面的 xkcdFontURL；您可能需要更加努力地检索 Github 发布的链接）

   xkcdFontURL <- "http://simonsoftware.se/other/xkcd.ttf"
   download.file(xkcdFontURL,dest="xkcd.ttf",mode="wb")

（这是为了快速，一次性使用：对于常规使用，您应该将它放在一些标准的系统字体目录中。）

   library(extrafont)

关于字体最有用的信息是on the extrafont github site——取自那里

font_import(".")   ## because we downloaded to working directory
loadfonts()

示例从 github 站点或多或少地逐字记录：

library(ggplot2)
p <- ggplot(mtcars, aes(x=wt, y=mpg)) + geom_point() +
  ggtitle("Fuel Efficiency of 32 Cars") +
  xlab("Weight (x1000 lb)") + ylab("Miles per Gallon") +
  theme(text=element_text(size=16, family="xkcd"))

ggsave("xkcd_ggplot.pdf", plot=p,  width=4, height=4)
## needed for Windows:
##   Sys.setenv(R_GSCMD = "C:/Program Files/gs/gs9.05/bin/gswin32c.exe")
embed_fonts("xkcd_ggplot.pdf")

【讨论】：

【解决方案2】：

我仅使用 RStudio 设计了一个 xkcd 主题分析日历。这是条形图 xkcd 样式的示例

使用的字体 = HumorSans.ttf [上面给出的链接]
使用的包 [xkcd]

生成此图

这是使用的代码

#using packages xkcd, ggplot 
library(xkcd)
library(ggplot2)
font_import(pattern="[H/h]umor")
loadfonts()

### Set up the trial dataset 
d1 <- data.frame('type'=c('DROWNING','RADIATION','TOILET',"ELECTRICAL",'NOISE','PANTRY','YOUR    FALLING ON OBJECTS','OBJECTS FALLING ON YOU','BOSS','FIRE','TRAVEL TO WORK'),'score'=c(2,2,3,6,6,6,11,14,21,26,30))

# we will keep adding layers on plot p. first the bar plot
p <- NULL
p <- ggplot() + xkcdrect(aes(xmin = type-0.1,xmax= type+0.1,ymin=0,ymax =score),
                     d1,fill= "#D55E00", colour= "#D55E00")  +
     geom_text(data=d1,aes(x=type,y=score+2.5,label=score,ymax=0),family="Humor Sans") +   coord_flip()

#hand drawn axes
d1long <- NULL
d1long <- rbind(c(0,-2),d1,c(12,32))
d1long$xaxis <- -1
d1long$yaxis <- 11.75

# drawing jagged axes
p <- p + geom_line(data=d1long,aes(x=type,y=jitter(xaxis)),size=1)
p <- p + geom_line(data=d1long,aes(x=yaxis,y=score), size=1) 

# draw axis ticks and labels
p <- p +  scale_x_continuous(breaks=seq(1,11,by=1),labels = data$Type) +
     scale_y_continuous(breaks=NULL)

#writing stuff on the graph
t1 <- "GOOGLE RESULTS"
p <- p + annotate('text',family="Humor Sans", x=12.5, y=12, label=t1, size=6) 

# XKCD theme
p <- p + theme(panel.background = element_rect(fill="white"),
           panel.grid = element_line(colour="white"),axis.text.x = element_blank(), 
           axis.text.y = element_text(colour="black"),text = element_text(size=18, family="Humor   Sans") ,panel.grid.major = element_blank(),panel.grid.minor = element_blank(),panel.border = element_blank(),axis.title.y = element_blank(),axis.title.x = element_blank(),axis.ticks = element_blank())

print(p)

【讨论】：

【解决方案3】：

您可能需要考虑以下软件包：

Package xkcd: 以 XKCD 样式绘制 ggplot2 图形。

library(xkcd)
vignette("xkcd-intro")

一些示例（散点图、条形图）：

散点图：

条形图：

【讨论】：

【解决方案4】：

沿着与其他一些答案相同的思路思考，我已经“取消绘制”图表，还增加了 x 轴标签位置的灵活性（这在 xkcd 中似乎很常见）和任意图表上的标签。

请注意，我在加载 Humor Sans 字体并将其手动下载到工作目录时遇到了一些问题。

还有代码……

library(ggplot2)
library(extrafont)

### Already have read in fonts (see previous answer on how to do this)
loadfonts()

### Set up the trial dataset 
data <- NULL
data$x <- seq(1, 10, 0.1)
data$y1 <- sin(data$x)
data$y2 <- cos(data$x)
data$xaxis <- -1.5

data <- as.data.frame(data)

### XKCD theme
theme_xkcd <- theme(
    panel.background = element_rect(fill="white"), 
    axis.ticks = element_line(colour=NA),
    panel.grid = element_line(colour="white"),
    axis.text.y = element_text(colour=NA), 
    axis.text.x = element_text(colour="black"),
    text = element_text(size=16, family="Humor Sans")
    )

 ### Plot the chart
 p <- ggplot(data=data, aes(x=x, y=y1))+
      geom_line(aes(y=y2), position="jitter")+
      geom_line(colour="white", size=3, position="jitter")+
      geom_line(colour="red", size=1, position="jitter")+
      geom_text(family="Humor Sans", x=6, y=-1.2, label="A SIN AND COS CURVE")+
      geom_line(aes(y=xaxis), position = position_jitter(h = 0.005), colour="black")+
      scale_x_continuous(breaks=c(2, 5, 6, 9), 
      labels = c("YARD", "STEPS", "DOOR", "INSIDE"))+labs(x="", y="")+
      theme_xkcd

ggsave("xkcd_ggplot.jpg", plot=p, width=8, height=5)

【讨论】：

【解决方案5】：

基本画线功能：

xkcd_line <- function(x, y, color) {
  len <- length(x);
  rg <- par("usr");
  yjitter <- (rg[4] - rg[3]) / 1000;
  xjitter <- (rg[2] - rg[1]) / 1000;
  x_mod <- x + rnorm(len) * xjitter;
  y_mod <- y + rnorm(len) * yjitter;
  lines(x_mod, y_mod, col='white', lwd=10);
  lines(x_mod, y_mod, col=color, lwd=5);
}

基本轴：

xkcd_axis <- function() {
  rg <- par("usr");
  yaxis <- 1:100 / 100 * (rg[4] - rg[3]) + rg[3];
  xaxis <- 1:100 / 100 * (rg[2] - rg[1]) + rg[1];
  xkcd_line(1:100 * 0 + rg[1] + (rg[2]-rg[1])/100, yaxis,'black')
  xkcd_line(xaxis, 1:100 * 0 + rg[3] + (rg[4]-rg[3])/100, 'black')
}

以及示例代码：

data <- data.frame(x=1:100)
data$one <- exp(-((data$x - 50)/10)^2)
data$two <- sin(data$x/10)
plot.new()
plot.window(
    c(min(data$x),max(data$x)),
    c(min(c(data$one,data$two)),max(c(data$one,data$two))))
xkcd_axis()
xkcd_line(data$x, data$one, 'red')
xkcd_line(data$x, data$two, 'blue')

生产：

【讨论】：

【解决方案6】：

这是我使用上面的一些代码对ggplot2 的看法：

ggplot()+geom_line(aes(x=seq(0,1,length.out=1000),y=sin(x)),position=position_jitter(width=0.02),lwd=1.5,col="white")+
  geom_line(aes(x=seq(0,1,length.out=1000),y=sin(x)),position=position_jitter(width=0.004),lwd=1.4,col="red")+
  geom_line(aes(x=seq(0,1,length.out=1000),y=cos(x)),position=position_jitter(width=0.02),lwd=1.5,col="white")+
  geom_line(aes(x=seq(0,1,length.out=1000),y=cos(x)),position=position_jitter(width=0.004),lwd=1.4,col="blue")+
  theme_bw()+theme(panel.grid.major=element_blank(),panel.grid.minor=element_blank())

不确定如何替换轴，但可以使用与jitter 相同的方法。然后就是从 XKCD 导入字体，用geom_text分层。

【讨论】：

【解决方案7】：

这是一个非常非常粗略的开始，仅涵盖（部分）手绘线条的外观和感觉。自动化这需要一些工作，但在响应函数中添加一些 AR(1) 噪声可能会使它看起来有点手绘

set.seed(551)
x <- seq(0, 1, length.out = 1000)
y <- sin(x)

imperfect <- arima.sim(n = length(y), model = list(ar = c(.9999)))
imperfect <- scale(imperfect)
z <- y + imperfect*.005
plot(x, z, type = "l", col = "blue", lwd = 2)

【讨论】：