r - ggplot2 - 在两个 geom_abline 层之间创建一个阴影区域

Question

有few posts关于在 ggplot2 中使用阴影区域，但我认为没有人能准确回答我的问题。我有两个斜率用于跨越许多条件的线，我想对它们之间的区域进行阴影处理。以下是示例数据:

dat <- data.frame(cond1=c("a","a","b","b"),
              cond2=c("c","d","c","d"),
              x=c(1,5),
              y=c(1,5),
              sl=c(1,1.2,0.9,1.1),
              int=c(0,0.1,0.1,0),
              slopeU=c(1.1,1.3,1.2,1.2),
              slopeL=c(.9,1,0.7,1))

在这里， sl是来自单独拟合程序的平均斜率参数， slopeU和 slopeL表示每个条件下斜率估计的上下置信区域。截距被限制为相同。以下代码使用一些分面为每个条件绘制最佳拟合线:

p <- ggplot(dat,aes(x=x,y=y,colour=cond1))
p <- p + facet_grid(. ~ cond2)
p <- p + geom_blank()
p <- p + geom_abline(aes(intercept=int,slope=sl,colour=cond1),data=dat)
p

我想添加由 intercept=int, slope=slopeU 定义的行和 intercept=int, slope=slopeL到绘图并对它们之间的区域进行着色(例如，在 alpha=.5 处，使用相应的 cond1 颜色)。

我认识到，通过一点点操作，我可以创建一个数据框，为至少两个 x 值指定这些线的值，然后绘制相应的 geom_ribbon 或 geom_polygon 以创建阴影区域，但是我想找到一个更优雅的解决方案。或者是手动指定斜率的一些坐标并截取的唯一方法？我将如何最好地创建所需的数据框(它需要比原始框架有更多的行来说明条件和 x,y 对的所有组合)。

Answer 1

就个人而言，我认为创建数据框并使用 geom_ribbon是优雅的解决方案，但显然意见会有所不同。

但如果你充分利用 胶合板和 ggplot 事情会变得非常光滑。由于您的斜率和截距无论如何都很好地存储在数据框中，我们可以使用 胶合板和一个自定义函数来完成所有工作:

dat <- data.frame(cond1=c("a","a","b","b"),
          cond2=c("c","d","c","d"),
          x=c(1,5),
          y=c(1,5),
          sl=c(1,1.2,0.9,1.1),
          int=c(0,0.1,0.1,0),
          slopeU=c(1.1,1.3,1.2,1.2),
          slopeL=c(.9,1,0.7,1))

genRibbon <- function(param,xrng){
    #xrng is a vector of min/max x vals in original data
    r <- abs(diff(xrng))
    #adj for plot region expansion
    x <- seq(xrng[1] - 0.05*r,xrng[2] + 0.05*r,length.out = 3)
    #create data frame
    res <- data.frame(cond1 = param$cond1,
                      cond2 = param$cond2,
                      x = x,
                      y = param$int + param$sl * x,
                      ymin = param$int + param$slopeL * x,
                      ymax = param$int + param$slopeU * x)
    #Toss the min/max x vals just to be safe; needed them 
    # only to get the corresponding y vals
    res$x[which.min(res$x)] <- -Inf
    res$x[which.max(res$x)] <- Inf
    #Return the correspondinng geom_ribbon
    geom_ribbon(data = res,aes(x = x,y=y, ymin = ymin,ymax = ymax,
                               fill = cond1,colour = NULL),
                alpha = 0.5)
}

ribs <- dlply(dat,.(cond1,cond2),genRibbon,xrng = c(1,5))

这里特别巧妙的是我完全丢弃了生成的数据帧，只返回了一个 geom_ribbon 的列表。对象。然后他们可以简单地添加到我们的情节中:

p + ribs + 
    guides(fill = guide_legend(override.aes = list(alpha = 0.1)))

我覆盖了 alpha传说中的美学，因为你第一次看不到传说中的对角线。



我会警告你，生成图的最后一行也会抛出很多关于无效因子水平的警告，老实说，我不知道为什么。但是剧情看起来还可以。