r - 为条形图定义一个固定的宽度/高度，然后设置条形的绝对宽度和条形之间的绝对间距，以像素为单位

Question

我想使用 ggplot2 生成条形图这将遵循严格的标准:

它们必须具有特定尺寸(宽度和高度)

条的宽度必须固定，以像素为单位，不管图中有多少条

条之间的空间必须固定，以像素为单位，无论条数如何

我与 RStudio 合作，它允许在其查看器中进行响应。这意味着当我扩大查看者的边界时，情节会相应地拉伸(stretch)，增加条的宽度和它们之间的空间。相反，使观察者的边界更小会使条更细并减少它们之间的空间。
类似地，在查看器的给定边界内，绘制条形图会产生 6 个条形的条形宽度，而不是只有 2 个条形时。
示范

library(ggplot2)
library(dplyr)

p_all_bars <- 
  mpg %>%
  ggplot(aes(x = class)) +
  geom_bar()

p_two_bars <-
  mpg %>%
  filter(class == "compact" | class == "suv") %>%
  ggplot(aes(x = class)) +
  geom_bar()

p_all_bars

p_two_bars

如果我保存 两者 尺寸为 width = 1000 pixels 的绘图和 height = 650 pixels很明显，两个条形宽度 和 条形之间的空间从一个图(7 个条)到另一个(2 个条)不同。



底线
如何设置绘图高度和宽度的绝对值(以像素为单位)以及条的宽度和间隔(以像素为单位)——无论绘图中的条数如何？

Answer 1

ggplot2 可以很好地缩放以适应不同大小的视口(viewport)的能力是大多数用例的最大 Assets 之一。但是，在这种情况下，您实际上需要在主绘图面板中固定大小的对象，这会使事情变得更加困难。这样做的原因是面板尺寸本身不是固定的。相反，它会根据设备尺寸增大和缩小，从而允许绘图的某些其他元素(例如轴元素、文本和标题)保持固定大小。
这是可能的，但这并不容易。为此，您需要:

以像素为单位修复整体绘图的大小

将绘图面板的大小固定为总绘图宽度的比例

根据 x 轴上的项目数自动计算条形宽度。

如果您认为这一切听起来太麻烦，那么我可能会同意。如果你想产生很多情节，这是值得的。对于这里或那里的奇数，我可能会沿 x 轴添加虚拟因子级别以保持绘图一致，然后使用成像软件在轴上切除额外的空间。
但是，这是可能的，因此就其值(value)而言，以下是使用编程方法将条形固定为 51 像素宽和 6 像素间隙的示例:

library(ggplot2)
library(dplyr)

p_all_bars <- 
  mpg %>%
  ggplot(aes(x = class)) +
  geom_bar() +
  scale_x_discrete(expand = expansion(0, 1/7))

p_two_bars <-
  mpg %>%
  filter(class == "compact" | class == "suv") %>%
  ggplot(aes(x = class)) +
  geom_bar() +
  scale_x_discrete(expand = expansion(mult = 0, 1/2))

two_bars <- ggplot_gtable(ggplot_build(p_two_bars))
all_bars <- ggplot_gtable(ggplot_build(p_all_bars))

all_bars$widths[5] <- unit(14, "cm")
all_bars$widths[1] <- unit(1, "null")
two_bars$widths[5] <- unit(4, "cm")
two_bars$widths[1] <- unit(1, "null")

png("twobars.png", width = 500, height = 500)
plot(two_bars)
dev.off()

png("allbars.png", width = 500, height = 500)
plot(all_bars)
dev.off()

twobars.png


allbars.png


编辑
另一种方法是使面板保持固定宽度并使用 coord_cartesian保持条宽不变。
取以下函数:

library(ggplot2)
library(dplyr)

fixed_bars <- function(data, var, ncols = 6) {
  ncols   <- ncols + 2
  data    <- mutate(data, {{var}} := as.factor({{var}}))
  levs    <- length(levels(pull(data, {{var}})))
  extra   <- ncols - levs
  x_range <- range(as.numeric(pull(data, {{var}}))) + c(-0.5, 0.5) * extra

  ggplot(data, aes(x = {{var}})) +
    geom_bar() +
    coord_cartesian(xlim = x_range)
}

这允许以下行为:

mpg %>%
  fixed_bars(class)

mpg %>%
  filter(class == "compact" | class == "suv") %>%
  fixed_bars(class)

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