ggplot2 : Échelles de couleurs multiples ou décalage systématique des couleurs sur différentes couches ?

Question

Quand je fais des diagrammes en boîte, j'aime aussi montrer les données brutes en arrière-plan, comme ceci :

library(ggplot2)
library(RColorBrewer)

cols = brewer.pal(9, 'Set1')

n=10000
dat = data.frame(value=rnorm(n, 1:4), group=factor(1:4))

ggplot(dat, aes(x=group, y=value, color=group, group=group)) +
  geom_point(position=position_jitter(width=0.3), alpha=0.1) +
  scale_color_manual(values=cols) +
  geom_boxplot(fill=0, outlier.size=0)

Cependant, je n'aime pas la façon dont mes diagrammes en boîte disparaissent complètement lorsque les points deviennent trop denses. Je sais que je peux ajuster alpha ce qui est correct dans certains cas, mais pas lorsque mes groupes ont des densités variables (par exemple, lorsque le groupe le plus léger disparaîtrait complètement si je diminuais la valeur de alpha suffisamment pour que le groupe le plus sombre ne masque pas le box plot). Ce que j'essaie de faire, c'est de décaler systématiquement les couleurs des box plots - un peu plus foncées, peut-être - afin qu'elles apparaissent même lorsque les points d'arrière-plan maximisent l'alpha. Par exemple :

plot(1:9, rep(1, 9), pch=19, cex=2, col=cols)
cols_dk = rgb2hsv(col2rgb(brewer.pal(9, 'Set1'))) - c(0, 0, 0.2)
cols_dk = hsv(cols_dk[1,], cols_dk[2,], cols_dk[3,])
points(1:9, rep(1.2, 9), pch=19, cex=2, col=cols_dk)

Jusqu'à présent, je n'ai pas trouvé le moyen de simuler une autre scale_color pour le geom_boxplot (ce qui semble être la solution la plus simple, s'il y a un moyen de le faire). Je n'ai pas non plus été capable de trouver une syntaxe simple pour ajuster systématiquement les couleurs de la même manière que vous pouvez facilement compenser une esthétique continue comme aes(x=x+1) .

La chose la plus proche que j'ai été capable d'obtenir est de dupliquer complètement les niveaux du facteur...

ggplot(dat, aes(x=group, y=value, color=group, group=group)) +
  geom_point(position=position_jitter(width=0.3), alpha=0.1) +
  scale_color_manual(values=c(cols[1:4], cols_dk[1:4])) +
  geom_boxplot(aes(color=factor(as.numeric(group)+4)), fill=0, outlier.size=0)

mais ensuite je dois faire face à cette horrible légende. Une meilleure idée ?

Answer 1

Réponse tardive ajoutée en novembre 2012 :

Puisque certaines de ces excellentes réponses nécessitent des versions plus anciennes de ggplot2 et que les gens se réfèrent toujours à cette page, je vais la mettre à jour avec la solution ridiculement simple que j'ai utilisée avec ggplot2 0.9.0+.

Nous ajoutons simplement une deuxième couche geom_boxplot qui est identique à la première, sauf que nous assignons une couleur constante en utilisant scales::alpha() pour que le premier boxplot apparaisse.

library(scales) # for alpha function
ggplot(dat, aes(x=group, y=value, color=group, group=group)) +
  geom_point(position=position_jitter(width=0.3), alpha=0.2) +
  geom_boxplot(size=1.4,fill=0, outlier.size=0)+
  geom_boxplot(size=1.4,fill=0, outlier.size=0, color=alpha("black",0.3))

éditer : TobiO fait remarquer que fill=0 a cessé de fonctionner. Au lieu de cela, fill=NA o alpha=0 peuvent être substitués. Cela semble être dû à un changement dans col2rgb() à partir de R 3.0.0.

Answer 2

Pour l'instant, vous pourriez définir votre propre version de GeomBoxplot (en l'appelant, disons, GeomPlotDark ), qui ne diffère de l'original que par le fait qu'il "assombrit" d'abord les couleurs avant de les tracer.

Avec proto, vous pouvez le faire en créant un objet proto, GeomBoxplotDark qui hérite de GeomBoxplot et ne diffère que par son draw fonction. La plupart des draw La définition de la fonction est tirée du GeomBoxplot sources ; j'ai annoté les lignes que j'ai modifiées avec des commentaires comme celui-ci # ** ... ** :

require(ggplot2)

GeomBoxplotDark <- proto(ggplot2:::GeomBoxplot,
  draw <- function(., data, ..., outlier.colour = "black", outlier.shape = 16, outlier.size = 2) {
    defaults <- with(data, {                               # ** OPENING "{" ADDED **
    cols_dk <- rgb2hsv(col2rgb(colour)) - c(0, 0, 0.2)     # ** LINE ADDED        **
    cols_dk <- hsv(cols_dk[1,], cols_dk[2,], cols_dk[3,])  # ** LINE ADDED        **
    data.frame(x = x, xmin = xmin, xmax = xmax,
      colour = cols_dk,                                    # ** EDITED, PASSING IN cols_dk **
      size = size,
      linetype = 1, group = 1, alpha = 1,
      fill = alpha(fill, alpha),
      stringsAsFactors = FALSE
    )})                                                    # ** CLOSING "}" ADDED **
    defaults2 <- defaults[c(1,1), ]

    if (!is.null(data$outliers) && length(data$outliers[[1]] >= 1)) {
      outliers_grob <- with(data,
        GeomPoint$draw(data.frame(
          y = outliers[[1]], x = x[rep(1, length(outliers[[1]]))],
          colour=I(outlier.colour), shape = outlier.shape, alpha = 1,
          size = outlier.size, fill = NA), ...
        )
      )
    } else {
      outliers_grob <- NULL
    }

    with(data, ggname(.$my_name(), grobTree(
      outliers_grob,
      GeomPath$draw(data.frame(y=c(upper, ymax), defaults2), ...),
      GeomPath$draw(data.frame(y=c(lower, ymin), defaults2), ...),
      GeomRect$draw(data.frame(ymax = upper, ymin = lower, defaults), ...),
      GeomRect$draw(data.frame(ymax = middle, ymin = middle, defaults), ...)
    )))
  }
)

Créez ensuite un geom_boxplot_dark() à appeler par l'utilisateur, et qui enveloppe de manière appropriée l'appel à GeomBoxplotDark$new() :

geom_boxplot_dark <- function (mapping = NULL, data = NULL, stat = "boxplot", position = "dodge", 
    outlier.colour = "black", outlier.shape = 16, outlier.size = 2, 
    ...) 
GeomBoxplotDark$new(mapping = mapping, data = data, stat = stat, 
    position = position, outlier.colour = outlier.colour, outlier.shape = outlier.shape, 
    outlier.size = outlier.size, ...)

Enfin, essayez-le avec un code presque identique à votre appel original, en substituant simplement un appel à geom_boxplot_dark() pour l'appel à geom_boxplot() :

library(ggplot2)
library(RColorBrewer)

cols = brewer.pal(9, 'Set1')

n=10000
dat = data.frame(value=rnorm(n, 1:4), group=factor(1:4))

ggplot(dat, aes(x=group, y=value, color=group, group=group)) +
  geom_point(position=position_jitter(width=0.3), alpha=0.1) +
  scale_color_manual(values=cols) +
  geom_boxplot_dark(fill=0, outlier.size=0)

Je pense que le tracé résultant est plutôt chouette. Avec un peu d'ajustement, et visualisé directement (pas comme un fichier téléchargé), il aura l'air génial :

Answer 3

Vous pouvez pirater la légende grob, mais il semble difficile de la placer.

 g = ggplotGrob(p)
 grid.draw(g)
 legend = editGrob(getGrob(g, gPath("guide-box","guide"), grep=TRUE), vp=viewport())
 new = removeGrob(legend, gPath("-7|-8|-9|-10"), grep=TRUE, glob=T)
 ## grid.set(gPath("guide-box"), legend, grep=TRUE) # fails for some reason
 grid.remove(gPath("guide-box"), grep=TRUE, global=TRUE)
 grid.draw(editGrob(new, vp=viewport(x=unit(1.4,"npc"), y=unit(0.1,"npc"))))

Answer 4

La syntaxe de ggplot2 semble avoir changé, et comme il m'a fallu un peu de temps pour la comprendre :

le site fill=0 n'a (pour moi) aucun effet (plus ?)

mais il doit être modifié en alpha=0 afin de rendre la boîte transparente :

library(scales) # for alpha function
ggplot(dat, aes(x=group, y=value, color=group, group=group)) +
geom_point(position=position_jitter(width=0.3), alpha=0.2) +
geom_boxplot(size=1.4,alpha=0, outlier.size=0)+
geom_boxplot(size=1.4,alpha=0, outlier.size=0, color=alpha("black",0.3))

Je viens de découvrir que le changement fill=0 a fill=NA fait aussi l'affaire...

Answer 5

Cela a été mis en œuvre dans ggplot2 3.3.0 (sortie en 2020-03) : Le nouveau stage vous permet de contrôler l'esthétique après le mappage des données par une statistique ou une échelle :

ggplot(dat, aes(x=group, y=value, color=group, group=group)) +
  geom_point(position=position_jitter(width=0.3), alpha=0.1) +
  scale_color_manual(values=cols) +
  geom_boxplot(aes(color=stage(start=group, after_scale = colorspace::darken(color, 0.1))), fill=NA, outlier.size=0)