r - 如何使用 ddply 获得凸包？

Question

我正在关注这个example创建多边形以使用 ggplot 进行绘制，如果我的数据是子集，我可以按照该示例创建单独的凸包；但是，当我尝试应用 ddply 时，因为我有一个分组变量，但我无法这样做。以下是示例中添加了分组变量的代码:

library(grDevices) # load grDevices package
df <- data.frame(X = c(-62,  -40,   9,  13,  26,  27,  27),
             Y = c( 7, -14,  10,   9,  -8, -16,  12), id = c(1, 1, 1, 2, 2, 3, 3))
con.hull.pos <- ddply(df, .(id), summarize, hullpos = chull(X, Y)) # get convex hull positions by each ID

现在，要为每个 ID 获取完整的多边形，我们需要按照 con.hull.pos 中给出的每个 ID 获取所有行，但我们还需要添加每个 ID 的第一行组。

df[ddply(con.hull.pos, .(id), function(x) x[1, ])$hullpos, ] # first row of position
df[con.hull.pos$hullpos  ,]  ## all rows of position
rbind(df[con.hull.pos$hullpos  ,] , df[ddply(con.hull.pos, .(id), function(x) x[1, ])$hullpos, ])

这里我的代码失败了，因为使用 ddply 的第一行与 ID 的凸包的第一行不同。因此，多边形并不完整。谁能帮我应用给定的example通过按变量分组。

手动子集化时，此代码会创建三个覆盖三个 id 区域的独立多边形

id1_df <- subset(df, id==1)
id1_con.hull.pos <- chull(id1_df$X, id1_df$Y)   

id2_df <- subset(df, id==2)
id2_con.hull.pos <- chull(id2_df$X, id2_df$Y)

id3_df <- subset(df, id==3)
id3_con.hull.pos <- chull(id3_df$X, id3_df$Y)

id1_con.hull <- rbind(id1_df[id1_con.hull.pos,], id1_df [id1_con.hull.pos[1],])
id2_con.hull <- rbind(id2_df [id2_con.hull.pos ,], id2_df  [id2_con.hull.pos [1],])
id3_con.hull <- rbind(id3_df [id3_con.hull.pos,], id3_df [id3_con.hull.pos[1],])             

poly_borders <- rbind(id1_con.hull, id2_con.hull, id3_con.hull)     

plot(Y ~ X, data = df) # plot data
lines(poly_borders) # add lines for convex hull

Answer 1

两个提示:

1. 使用基 R 中的 chull 函数计算凸包。
2. 使用 dlply 将生成的 chull 存储在列表中，而不是数据帧

然后你的代码变成:

x <- dlply(df, .(id), function(piece)piece[chull(piece$X, piece$Y), -3])

plot(Y~X, df)
lapply(x, polygon)

这会产生这个图:

<小时/>

如果你想在ggplot中绘制它，那就更容易了，但是使用ddply:

x <- ddply(df, .(id), function(piece)piece[chull(piece$X, piece$Y), ])
ggplot(x, aes(X, Y, group=id)) + geom_polygon(fill="cyan", colour="blue") + geom_line()