r - 如何在ggplot2中为矩形rasterGrob添加边框？

Question

我正在尝试为已添加到 ggplot 的矩形 png 图像( found here )添加边框，并使用 npc 指定定位。

library(png)
library(grid)
library(ggplot2)

img <- readPNG("gb.png")


g <- rasterGrob(img, x = unit(0.5, "npc"),
                y = unit(0.5, "npc"),
                width = unit(0.4, "npc"))

border <- rectGrob(x = unit(0.5, "npc"),
                   y = unit(0.5, "npc"),
                   width = unit(0.4, "npc"),
                   # height = resolveRasterSize(g)$height,
                   gp = gpar(lwd = 2, col = "black", fill="#00000000"))

myplot <- ggplot() +
  annotation_custom(g) +
  annotation_custom(border) +
  scale_x_continuous(limits = c(0, 1)) +
  scale_y_continuous(limits = c(0, 1))

在 RStudio 查看器中看起来像这样:

由于我已经指定了 x 和 y 坐标以及光栅的宽度，因此很容易复制这些作为边框坐标。但是，由于我没有指定任何高度，因此我不确定找出 npc 设置边框高度的最佳方法。我没有设置高度，因为我想根据 .png 尺寸自动保留标志的任何纵横比。
我查看了一些可能有助于网格的函数，例如 resolveRasterSize ，这说明你可以

Determine the width and height of a raster grob when one or both arenot given explicitly

还有关于方面/视口(viewport)的其他一些事情，我不太熟悉它如何影响在 ggplot2 中创建的绘图。内部 rectgrob与 height = resolveRasterSize(g)$height情节最终看起来像:

边框与图像不匹配。我还注意到使用 resolveRasterSize 创建的高度变量给定一个带有英寸而不是 npc 的属性。
如果我调整 Plots 平面的大小，我注意到标志和边框的高度都会动态变化，有时我可以使其对齐，但我想要一种更精确的方法来正确对齐它们，例如，如果我m 在 ggsave 或某些用法中以不同的尺寸保存。
我试着看其他 grid函数如 convertHeight , 与 height = convertHeight(resolveRasterSize(g)$height, "npc")在 rectGrob ，这似乎总是在 RStudio 的 Plot Pane 中设置正确的边框，但是如果我调整 Pane 的大小，边框会再次未对齐，如果我使用 ggsave 保存，它也会未对齐。

ggsave(filename = "my_example.png", plot = myplot, width = 16, height = 9)

Answer 1

正如您正确确定的那样，问题在于您的 rectGrob 的尺寸绘图窗口的缩放比例与您的 rasterGrob 的尺寸会受到不同的影响。 .您可以使用一些数学来解决这个问题，以纠正光栅和绘图窗口的纵横比。唯一的缺点是在调整绘图窗口大小时必须重新运行计算。对于大多数应用程序，这不是主要问题。例如，要保存为 16 x 9 png 文件，您可以执行以下操作:

img <- readPNG("gb.png")

g <- rasterGrob(img, x = unit(0.5, "npc"),
                y = unit(0.5, "npc"),
                width = unit(0.4, "npc"))

img_aspect <- dim(g$raster)[1] / dim(g$raster)[2]
dev_aspect <- 16/9
rect_aspect <- dev_aspect * img_aspect

border <- rectGrob(x = unit(0.5, "npc"),
                   y = unit(0.5, "npc"),
                   width = g$width,
                   height = g$width * rect_aspect,
                   gp = gpar(lwd = 2, col = "black", fill="#00000000"))

myplot <- ggplot() +
  annotation_custom(g) +
  annotation_custom(border) +
  scale_x_continuous(limits = c(0, 1)) +
  scale_y_continuous(limits = c(0, 1))

ggsave(filename = "my_example.png",
       plot = myplot, width = 16, height = 9)

这导致:
my_example.png

如果您想让边框适合 R Studio 中的当前设备，那么您可以使用

dev_aspect <- dev.size()[1]/dev.size()[2]

如果你想要一个矩形来缩放绘图发生的任何事情，那么这可以通过创建 rasterGrob 来完成。仅包含黑色边框。
例如，如果您这样做:

border <- g$raster
border[] <- "#00000000"
border[1:2, ] <- "#000000FF"
border[, 1:2] <- "#000000FF"
border[nrow(border) + seq(-1, 0), ] <- "#000000FF"
border[, ncol(border) + seq(-1, 0)] <- "#000000FF"

border <- rasterGrob(border, x = unit(0.5, "npc"),
                y = unit(0.5, "npc"),
                width = unit(0.4, "npc"))

myplot <- ggplot() +
  annotation_custom(g) +
  annotation_custom(border) +
  scale_x_continuous(limits = c(0, 1)) +
  scale_y_continuous(limits = c(0, 1))

然后 myplot将在标志周围显示一个黑色边框，该边框在重新缩放时仍然存在。