R语言|美化图表外观（一）———R语言数据可视化系列(四)

设置图像标题

        图表是用来呈现大量复杂的数据的好工具，能节省许多空间，能将数据内涵直观表达出来，也能一目了然。但是好的图表一般都得有好的标题，这样方便人们去了解接下来的图表主要传达的内容。

使用ggtitle添加标题

       在使用ggtitle函数的时候，一般还需要配套ggplot的主题函数（theme）对标题的大小，位置，颜色等属性进行控制。

### 控制图像外观
#### 设置图像标题
library(ggplot2)       # 加载绘图包
library(gcookbook)     # 加载数据集

##### 使用ggtitle添加标题
ggplot(heightweight, aes(x = ageYear, y = heightIn))+          # 选择数据
  geom_point()+                                                # 绘制散点图
  ggtitle("Age and Height of Schoolchildren")+                 # 生成标题内容
  theme (plot.title=element_text (hjust = 0.5,vjust = -5))     # 调整标题位置

图1 ggtitle默认图像

图2 ggtitle调整图像

       如图1，是不加以任何修饰，纯天然的ggtitle函数的结果，默认左对齐，于文字上面。

       如图2，加以任何修饰之后，可以看出标题可以居中，也可以位于坐标轴内。

使用文本标注添加标题

       这种方式则是使用一个文本注解，设定其x的位置为x值域的中间，y的位置为Inf,这样就会将其置于绘图区域的顶部。这种方法同时需要vjust为正值，以使文本完全落入绘图区域。其本质原因是文本注解一般为了解释图表的数据或线条而存在，使用时一般存在于坐标面板内。这样他的缺陷也就显现了，他不能位于图表上方。

##### 使用文本注解添加标题
ggplot(heightweight, aes(x = ageYear, y = heightIn))+          # 选择数据
  geom_point()+                                                # 绘制散点图
  annotate("text", x = mean(range(heightweight$ageYear)), y = Inf,
           label = "Age and Height of Schoolchildren",
           vjust = 1.5, size = 6)                              # 添加文本注解

图3 annotate函数绘制的图像

修改文本外观

       如何修改图像中的文本外观呢？要设置如标题、坐标轴标签和坐标轴刻度线等主题项目(theme item)的外观，使用theme()并通过element_ text ()设定对应项目的属性即可。举例来说，axis.title.x控制着x轴标签的外观，而plot. title则控制着标题文本的外观：

ggplot(heightweight, aes(x = ageYear, y = heightIn))+               # 选择数据
  geom_point()+                                                     # 绘制散点图
  theme(axis.title.x = element_text(size = 16, lineheight = .9,     # 编辑x轴标签文本
                                    family = "黑体", colour = "red"))

ggplot(heightweight, aes(x = ageYear, y = heightIn))+               # 选择数据
  geom_point()+                                                     # 绘制散点图
  ggtitle("Age and Height \nof Schoolchildren")+                    # 生成标题内容
  theme (plot.title=element_text (size = rel(1.5), hjust = 0.5,     # 编辑标题标签文本
                                  colour = "red", lineheight = .9))  

图4 修改x轴标签文本的图像

图5 修改标题标签文本的图像

       仔细观察不难发现，图4的x轴文本标签的颜色，大小等均有明显变化，而图5更为明显，在标题文本标签可以看出巨大的变化。

在图像内加入文本标签

       要设置文本几何对象(即在图形内部使用geom_ text() 或annotate ()添加的文本)的外观，只需设置其文本属性即可。举例来说:

##### 在图像内部加入文本标签
ggplot(heightweight, aes(x = ageYear, y = heightIn))+               # 选择数据
  geom_point()+                                                     # 绘制散点图
  annotate("text", x = 15, y = 53, label = "Some text",             # 插入文本标签
           size = 7, colour = "red")

ggplot(heightweight, aes(x = ageYear, y = heightIn))+               # 选择数据
  geom_point()+                                                     # 绘制散点图
  geom_text (aes (label=weightLb), size=4, colour="red")            # 插入文本标签

图6 指定位置加入标签的图像

图5 所有位置加入标签的图像

小结一下

       在ggplot2中，文本项目分为两类:主题元素和文本几何对象。主题元素包括图形中的所有非数据元素:如标题、图例和坐标轴。文本几何对象则属于图形本身的一部分。
       控制两类文本项目属性的参数略有不同，如表一所示。

表一：主题元素和文本几何对象的文本属性

主题元素	文本几何对象	说明
family	family	Helvetica (无衬线)、Times (衬线)、Courier (等宽)
face	fontface	plain (普通)、bold (粗体)、italic (斜体)、bold.italic (粗斜体)
colour	colour	文字颜色(颜色名称或"#RRGGBB"形式的十六进制颜色代码)
size	size	字体大小(主题元素的单位是磅，几何对象的单位是毫米)
hjust	hjust	横向对齐: 0=左对齐，0.5= 居中，1=右对齐
vjust	vjust	纵向对齐: 0=底部对齐，0.5= 居中，1= 顶部对齐
angle	angle	旋转角度，单位为度
lineheight	lineheight	行间距倍数

       而在更改文本标签的文字形式时，使用的theme函数的使用说明如表二所示：

表二：theme()函数中控制文本的主题外观项目

元素名称	说明
axis.title	双轴的标签外观
axis.title.x	x轴的标签外观
axis.title.y	y轴的标签外观
axis.ticks	双轴刻度标签的外观
axis.ticks.x	x轴刻度标签的外观
axis.ticks.y	y轴刻度标签的外观
legend.title	图标标题的外观
legend.text	图例项文本的外观
plot.title	图形总标题的外观
strip.text	双向分面标签的外观
strip.text.x	横向分面标签的外观
strip.text.y	纵向分面标签的外观

完整代码

### 控制图像外观
#### 设置图像标题
library(ggplot2)       # 加载绘图包
library(gcookbook)     # 加载数据集

##### 使用ggtitle添加标题
ggplot(heightweight, aes(x = ageYear, y = heightIn))+          # 选择数据
  geom_point()+                                                # 绘制散点图
  ggtitle("Age and Height of Schoolchildren")+                 # 生成标题内容
  theme (plot.title=element_text (hjust = 0.5,vjust = -5))     # 调整标题位置

##### 使用文本注解添加标题
ggplot(heightweight, aes(x = ageYear, y = heightIn))+          # 选择数据
  geom_point()+                                                # 绘制散点图
  annotate("text", x = mean(range(heightweight$ageYear)), y = Inf,
           label = "Age and Height of Schoolchildren",
           vjust = 1.5, size = 6)                              # 添加文本注解

#### 9.2修改文本外观 
ggplot(heightweight, aes(x = ageYear, y = heightIn))+               # 选择数据
  geom_point()+                                                     # 绘制散点图
  theme(axis.title.x = element_text(size = 16, lineheight = .9,     # 编辑x轴标签文本
                                    family = "黑体", colour = "red"))

ggplot(heightweight, aes(x = ageYear, y = heightIn))+               # 选择数据
  geom_point()+                                                     # 绘制散点图
  ggtitle("Age and Height \nof Schoolchildren")+                    # 生成标题内容
  theme (plot.title=element_text (size = rel(1.5), hjust = 0.5,     # 编辑标题标签文本
                                  colour = "red", lineheight = .9))  

##### 在图像内部加入文本标签
ggplot(heightweight, aes(x = ageYear, y = heightIn))+               # 选择数据
  geom_point()+                                                     # 绘制散点图
  annotate("text", x = 15, y = 53, label = "Some text",             # 插入文本标签
           size = 7, colour = "red")

ggplot(heightweight, aes(x = ageYear, y = heightIn))+               # 选择数据
  geom_point()+                                                     # 绘制散点图
  geom_text (aes (label=weightLb), size=4, colour="red")            # 插入文本标签

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