Plotting II

Explorative Datenanalyse mit R
The R Bootcamp
     

Februar 2020

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Plots anpassen

Kreiere und verändere ein gg Plot-Objekt.
Teile den Plot auf mit facets
Nutze themes um einzelne Aspekte des Plots zu formatieren
Kreiere deine eigenen themes.
Speichere deinen Plot als .pdf oder .png.

from lonniemillsap.com

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Das gg Objekt

Die ggplot generiert ein gg Objekt, dass gespeichert werden kann.
gg Objekte können durch + beliebig verändert/erweitert werden
Ausführen des Objekts generiert den Plot.

# Weise Plot Objekt zu
mein_plot <- ggplot(data = mpg,
                    aes(x = displ,y = hwy)) + 
  geom_point() + theme_bw()
# Zeige Klasse
class(mein_plot)

[1] "gg"     "ggplot"

mein_plot

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Das gg Objekt

Die ggplot generiert ein gg Objekt, dass gespeichert werden kann.
gg Objekte können durch + beliebig verändert/erweitert werden
Ausführen des Objekts generiert den Plot.

# Weise Plot Objekt zu
mein_plot <- ggplot(data = mpg,
                    aes(x = displ,y = hwy)) + 
  geom_point() + theme_bw()
# Zeige Klasse
class(mein_plot)

[1] "gg"     "ggplot"

mein_plot + geom_smooth()

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`facet_*()`

Facetting kreiert denselben Plot für Gruppen definiert durch dritte Variablen.
Facet Funktionen:

facet_wrap()
facet_grid()

# Ohne facetting
ggplot(data = mpg, 
       mapping = aes(x = displ, 
                     y = hwy)) + 
  geom_point() + theme_bw()

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`facet_wrap()`

Facetting kreiert denselben Plot für Gruppen definiert durch dritte Variablen.
Facet Funktionen:

facet_wrap()
facet_grid()

# Ohne facetting
ggplot(data = mpg, 
       mapping = aes(x = displ, 
                     y = hwy)) + 
  geom_point() + theme_bw() +
  facet_wrap(~ class)

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`facet_grid()`

Facetting kreiert denselben Plot für Gruppen definiert durch dritte Variablen.
Facet Funktionen:

facet_wrap()
facet_grid()

# Ohne facetting
ggplot(data = mpg, 
       mapping = aes(x = displ, 
                     y = hwy)) + 
  geom_point() + theme_bw() +
  facet_grid(drv ~ class)

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`theme()`

Passt mit den 87 Argumenten von theme() alle ästhetischen Aspekte deines Plots an.
Nutze hierzu vier Helferfunktionen:

element_rect() | für Flächen
element_line() | für Linien
element_text() | für Text
element_blank() | zum entfernen

# Verwendung von theme
mein_plot + 
  theme(argument = element_*(), 
        argument = element_*(),
        ...)

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Hintergrund

Argumente für den Hintergrund:

panel.background | für den inneren Hintergrund
plot.background | für den äusseren Hintergrund

# Ändere den Hintergrund
mein_plot + 
  theme(
    panel.background = 
      element_rect(fill = 'tomato'), 
    plot.background = 
      element_rect(fill = 'burlywood'))

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Raster

Argumente für das Raster:

panel.grid.major | grössere Rasterlinien
panel.grid.minor | kleinere Rasterlinien

# Ändere das Raster
mein_plot + 
  theme(
    panel.grid.major = 
      element_line(colour = "salmon"),
    panel.grid.minor = 
      element_line(colour = "seagreen"))

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Raster

Argumente für das Raster:

panel.grid.major | grössere Rasterlinien
panel.grid.minor | kleinere Rasterlinien

# Ändere das Raster
mein_plot + 
  theme(
    panel.grid.major = 
      element_line(colour = "salmon",
                   size = 3),
    panel.grid.minor = 
      element_line(colour = "seagreen",
                   size = 1.5))

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Achsen

Argumente für die Achsen:

axis.line.x | x-Achse
axis.line.y | y-Achse
axis.title.x | x-Achse Titel
axis.title.y | y-Achse Titel

# Ändere die Achsen
mein_plot + 
  theme(
    axis.line.x = 
      element_line(colour = "deeppink", 
                   size = 3.5, 
                   lineend = "butt"),
    axis.line.y = 
      element_line(colour = "deeppink", 
                   size = 3.5))

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Achsen

Argumente für die Achsen:

axis.line.x | x-Achse
axis.line.y | y-Achse
axis.title.x | x-Achse Titel
axis.title.y | y-Achse Titel

# change grid line color
mein_plot + 
  theme(
    axis.title.x = 
      element_text(family = "Comic Sans MS", 
                   size = 30),
    axis.title.y = 
      element_text(family = "Comic Sans MS", 
                   size = 30))

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Weitere Argumente (unvollständig)

theme()

Argument	Beschreibung
axis.title.*	Alles betreffend Achsentitel
axis.ticks.*	Alles betreffend Achseneinteilungen
axis.line.*	Alles betreffend Achsenlinien
legend.*	Alles betreffend Legenden
panel.*	Alles betreffend die innere Plotregion
plot.*	Alles betreffend die äussere Plotregion
strip.*	Alles betreffend die Facet Titel

element_rect()

Argument	Beschreibung
fill	Füllfarbe
colour	Randfarbe

element_line()

Argument	Beschreibung
size	Liniengrösse
linetype	Art der Linie

element_text()

Argument	Beschreibung
face	Schriftart
colour	Schriftfarbe

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Eigene themes

mein_theme <- theme(
  panel.background = 
    element_rect(fill = 'tomato'), 
  plot.background = 
    element_rect(fill = 'burlywood'),
  panel.grid.major = element_line(
    colour = "salmon", size = 3),
  panel.grid.minor = element_line(
    colour = "seagreen", size = 1.5),
  axis.line.x = element_line(
    colour = "deeppink", size = 3.5, 
    lineend = "butt"),
  axis.line.y = element_line(
    colour = "deeppink", size = 3.5),
  axis.title.x = element_text(
    family = "Comic Sans MS", size = 30),
  axis.title.y = element_text(
    family = "Comic Sans MS", size = 30))

mein_plot

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Eigene themes

mein_theme <- theme(
  panel.background = 
    element_rect(fill = 'tomato'), 
  plot.background = 
    element_rect(fill = 'burlywood'),
  panel.grid.major = element_line(
    colour = "salmon", size = 3),
  panel.grid.minor = element_line(
    colour = "seagreen", size = 1.5),
  axis.line.x = element_line(
    colour = "deeppink", size = 3.5, 
    lineend = "butt"),
  axis.line.y = element_line(
    colour = "deeppink", size = 3.5),
  axis.title.x = element_text(
    family = "Comic Sans MS", size = 30),
  axis.title.y = element_text(
    family = "Comic Sans MS", size = 30))

mein_plot + mein_theme

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`scale_*()`

Mit scale_*() Funktionen lassen sich alle möglichen Längen/Grössen skalieren.
Klassen von scale_*() Funktionen:

scale_xy_* | Skaliere Achsen
scale_color_*, scale_color_* | Skaliere Farben
scale_size_* | Skaliere Groessen
scale_alpha_* | Skaliere Transparenzen
...

mein_plot

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`scale_x_continuous()`

Mit scales_*() Funktionen lassen alle möglichen Längen/Grössen skalieren.
Klassen von scales_*() Funktionen:

scale_xy_* | Skaliere Achsen
scale_color_*, scale_color_* | Skaliere Farben
scale_size_* | Skaliere Groessen
scale_alpha_* | Skaliere Transparenzen
...

mein_plot + 
  scale_x_continuous(limits = c(1, 30))

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`scale_x_reverse()`

Mit scales_*() Funktionen lassen alle möglichen Längen/Grössen skalieren.
Klassen von scales_*() Funktionen:

scale_xy_* | Skaliere Achsen
scale_color_*, scale_color_* | Skaliere Farben
scale_size_* | Skaliere Groessen
scale_alpha_* | Skaliere Transparenzen
...

mein_plot + 
  scale_x_reverse()

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`scale_color_hue()`

Mit scales_*() Funktionen lassen alle möglichen Längen/Grössen skalieren.
Klassen von scales_*() Funktionen:

scale_xy_* | Skaliere Achsen
scale_color_*, scale_color_* | Skaliere Farben
scale_size_* | Skaliere Groessen
scale_alpha_* | Skaliere Transparenzen
...

mein_plot + 
  scale_colour_hue(h = c(160, 260))

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`scale_size()`

Mit scales_*() Funktionen lassen alle möglichen Längen/Grössen skalieren.
Klassen von scales_*() Funktionen:

scale_xy_* | Skaliere Achsen
scale_color_*, scale_color_* | Skaliere Farben
scale_size_* | Skaliere Groessen
scale_alpha_* | Skaliere Transparenzen
...

mein_plot + 
  scale_size(range = c(1, 15))

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Multiple Plots

Das patchwork Paket liefert eine einfache Syntax um Plots zu verknüpfen.
patchwork Syntax:

+ | generisch zusammefügen
| | nebeneinander stellen
/ | untereinander stellen
() | zusammenfassen
& | auf alle anwenden

# Speichere plots
schoen <- mein_plot
unschoen <- mein_plot + mein_theme

schoen + unschoen

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Multiple Plots

Das patchwork Paket liefert eine einfache Syntax um Plots zu verknüpfen.
patchwork Syntax:

+ | generisch zusammefügen
| | nebeneinander stellen
/ | untereinander stellen
() | zusammenfassen
& | auf alle anwenden

# Speichere plots
schoen <- mein_plot
unschoen <- mein_plot + mein_theme

schoen | unschoen + schoen

23 / 29

Multiple Plots

Das patchwork Paket liefert eine einfache Syntax um Plots zu verknüpfen.
patchwork Syntax:

+ | generisch zusammefügen
| | nebeneinander stellen
/ | untereinander stellen
() | zusammenfassen
& | auf alle anwenden

# Speichere plots
schoen <- mein_plot
unschoen <- mein_plot + mein_theme

(schoen+schoen) / (schoen+schoen)

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Multiple Plots

Das patchwork Paket liefert eine einfache Syntax um Plots zu verknüpfen.
patchwork Syntax:

+ | generisch zusammefügen
| | nebeneinander stellen
/ | untereinander stellen
() | zusammenfassen
& | auf alle anwenden

# Speichere plots
schoen <- mein_plot
unschoen <- mein_plot + mein_theme

(schoen+schoen) / (schoen+schoen) &
  mein_theme

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Multiple Plots

Das patchwork Paket liefert eine einfache Syntax um Plots zu verknüpfen.
patchwork Syntax:

+ | generisch zusammefügen
| | nebeneinander stellen
/ | untereinander stellen
() | zusammenfassen
& | auf alle anwenden

# Speichere plots
schoen <- mein_plot
unschoen <- mein_plot + mein_theme

(schoen+schoen) / (schoen+schoen) +
  plot_annotation(tag_levels = "A") & 
  theme(legend.position = "none")

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ggsave()Kreiere Bilddateien mit ggsave().
ggsave Argumente:
filename | Dateipfad
device | z.B. ".pdf" oder ".png"
path | Pfad zum Ordneer
height, width | Höhe, Breite
unit | Einheit für Höhe, Breite
dpi | Auflösung pro Einheit

# Kreiere meinen Plot
mein_plot <- ggplot(data = mpg,
                 aes(x = displ, y = hwy)) + 
            geom_point() + 
            mytheme
# Kreiere "mein_plot.pdf"
ggsave(filename = "mein_plot",
       plot = mein_plot,
       device = "pdf",
       path = "figures",
       width = 6, 
       height = 4)

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ggsave()Kreiere Bilddateien mit ggsave().
ggsave Argumente:
filename | Dateipfad
device | z.B. ".pdf" oder ".png"
path | Pfad zum Ordneer
height, width | Höhe, Breite
unit | Einheit für Höhe, Breite
dpi | Auflösung pro Einheit

# Kreiere meinen Plot
mein_plot <- ggplot(data = mpg,
                 aes(x = displ, y = hwy)) + 
            geom_point() + 
            mytheme
# Kreiere "mein_plot.png"
ggsave(filename = "mein_plot",
       plot = mein_plot,
       device = "png",
       path = "figures",
       width = 6, 
       height = 4)

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Practical

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Das gg Objekt

Das gg Objekt

`facet_*()`

`facet_wrap()`

`facet_grid()`

`theme()`

Hintergrund

Raster

Raster

Achsen

Achsen

Weitere Argumente (unvollständig)

Eigene themes

Eigene themes

`scale_*()`

`scale_x_continuous()`

`scale_x_reverse()`

`scale_color_hue()`

`scale_size()`

Multiple Plots

Multiple Plots

Multiple Plots

Multiple Plots

Multiple Plots

`ggsave()`

`ggsave()`

Practical

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Das gg Objekt

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facet_*()

facet_wrap()

facet_grid()

theme()

Hintergrund

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Achsen

Achsen

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Eigene themes

Eigene themes

scale_*()

scale_x_continuous()

scale_x_reverse()

scale_color_hue()

scale_size()

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ggsave()

ggsave()

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`facet_*()`

`facet_wrap()`

`facet_grid()`

`theme()`

`scale_*()`

`scale_x_continuous()`

`scale_x_reverse()`

`scale_color_hue()`

`scale_size()`

`ggsave()`

`ggsave()`