ggplot2 套件 - hcl 客製化繪圖顏色 (customized color)

# ggplot2

# scale

# hcl

# ggtitle

# theme

本篇文章說明 ggplot2 繪圖的顏色主題，內容包括:
1. 使用標準單一顏色.
2. 使用ggplot2內建群組顏色.
3. 使用scales套件,檢視繪圖資訊.
4. 使用客製化 hcl {grDevices}

套件:
1. ggplot2 - 使用ggplot2套件繪圖
2. scales - 擷取ggplot2套件的繪圖資訊

3. gridExtra - 進行多列多行 ggplot2 繪圖

R程式碼下載:

https://github.com/rwepa/DataDemo/blob/master/ggplot2-hcl.R

R程式碼:

library(ggplot2)

# 方法1 使用標準單一顏色

ggplot(iris, aes(Petal.Width, Petal.Length)) +

  geom_point(size=2) +

  ggtitle("圖1 ggplot2-使用標準單一顏色") +

  theme(plot.title = element_text(hjust = 0.5))

# 方法2 使用ggplot2內建群組顏色

ggplot(iris, aes(Petal.Width, Petal.Length, color=Species)) +

  geom_point(size=2) +

  ggtitle("圖2 ggplot2-使用內建群組顏色") +

  theme(plot.title = element_text(hjust = 0.5))

# 方法3 使用scales套件,檢視繪圖資訊.

library(scales)

p <- ggplot(iris, aes(Petal.Width, Petal.Length, group=Species)) +

  geom_point(aes(color=Species), size=2)

# ggplot2使用的繪圖顏色

# ggplot_build {scale} 可擷取ggplot2繪圖的相關資訊等

col <- unique(ggplot_build(p)$data[[1]]$colour)

# 顯示ggplot2使用的繪圖顏色

show_col(col) # "#F8766D" "#00BA38" "#619CFF" (紅綠藍)

# 將所有顏色轉換成 factor, 加上 levels 參數, 以免顏色異常.

mycol <- factor(ggplot_build(p)$data[[1]]$colour, 

                levels = c("#F8766D", "#00BA38", "#619CFF"))

# 使用 gridExtra 套件進行多列,多行繪圖, 類似 par(mfrow=c(1,2))功能

library(gridExtra)

p1 <- ggplot(iris, aes(Petal.Width, Petal.Length)) +

  geom_point(aes(color=Species), size=2) +

  ggtitle("圖3 ggplot2-使用預設顏色") +

  theme(plot.title = element_text(hjust = 0.5))

p2 <- ggplot(iris, aes(Petal.Width, Petal.Length)) +

  geom_point(aes(color=mycol), size=2) +

  ggtitle("圖4 ggplot2-使用scales套件(二者相同") +

  theme(plot.title = element_text(hjust = 0.5))

# 設定1列, 2行繪圖

# 右側圖例有改善空間!

grid.arrange(p1, p2, nrow=1, ncol=2)

# 方法4 使用客製化 hcl {grDevices}

# ggplot2 內部使用 HCL 顏色規範,參考孟塞爾顏色系統 (Munsell Color System)

https://en.wikipedia.org/wiki/Munsell_color_system

# 色相(hue)指的是色彩的外相,表示在不同波長的光照射下,人眼所感覺不同的顏色.

# 在HSL和HSV色彩空間中, H指的就是色相,以紅色為0度(360度);黃色為60度;綠色為120度;青色為180度;藍色為240度;品紅色為300度.

# hcl(h = 0, c = 35, l = 85, alpha, fixup = TRUE)

# h(hue 色相): The hue of the color specified as an angle in the range [0,360].

# 0 yields red, 120 yields green 240 yields blue, etc.

# c(chroma 色度): The chroma of the color. The upper bound for chroma depends on hue and luminance.

# l(value 明度): A value in the range [0,100] giving the luminance of the colour. For a given combination of hue and chroma, only a subset of this range is possible.

# hue 色相    : 0~360度表示

# chroma 色度 : 中間為0, 向外擴散增加

# value 明度  : 南北上下軸表示明度(value)的深淺, 從全黑(N0)至全灰(N5)到全白(N10)

gg_color_hue <- function(n) {

  hues = seq(15, 375, length = n + 1) # seq(0, 360, ...)

  hcl(h = hues, l = 65, c = 100)[1:n]

}

n <- 3

gg_color_hue(n) # "#F8766D" "#00BA38" "#619CFF"

cols <- factor(rep(gg_color_hue(n), each = 50),

               levels = c("#F8766D", "#00BA38", "#619CFF"),

               labels = c("setosa", "versicolor", "virginica"))

ggplot(iris, aes(Petal.Width, Petal.Length, color=cols)) +

  geom_point(size=2) +

  ggtitle("圖5 ggplot2-使用客製化hcl函數") +

  theme(plot.title = element_text(hjust = 0.5)) +

  scale_colour_discrete("Species") +

  theme(legend.title.align=0.5)

# end