使用stat_function以对数刻度绘制R

Question

我在尝试进入stat_functionR's时遇到了严重的问题ggplot2。我从这个简单的例子开始：

ggplot(data.frame(x = c(1, 1e4)), aes(x)) + stat_function(fun = function(x) x)

它按预期工作。不幸的是，当我同时为x和y轴添加对数刻度时：

ggplot(data.frame(x = 1:1e4), aes(x)) +
  scale_x_log10() + 
  scale_y_log10() +
  stat_function(fun = function(x) x)

我得到以下结果，这完全违反了身份功能。

我缺少一些非常基本的东西吗？那么，在对数刻度上绘制函数的正确且最少的技巧是什么？

编辑： 受到我继续回答并尝试使用比例和aesthetics参数的答案的启发。我更困惑地发现使用以下代码可以达到我的期望：

ggplot(data.frame(x = 1:1e4, y = 1:1e4), aes(x, y)) +
  scale_x_log10() + 
  scale_y_log10() +
  stat_function(fun = function(x) x)

具有明显未使用的y值向量（即未使用stat_function）。轴转换是否取决于数据的可用性？

Answer 1

使用时，scale_x_log10()将对x值进行对数转换，然后才使用进行y值的计算stat_function()。然后将x值反向转换为原始值以进行缩放。y值保持为从对数转换后计算得出的值x。您可以通过绘制不带的值来检查scale_y_log10()。在情节中有一条直线。

ggplot(data.frame(x=1:1e4), aes(x)) +
    stat_function(fun = function(x) x) +
    scale_x_log10() 

如果应用scale_y_log10()，则对已经计算的y值进行对数转换，因此将绘制曲线。

Answer 2

在ggplot2中，规则是比例变换先于统计变换，再依次是坐标变换。在这种情况下，函数（通过stat_function（））是统计转换。

如果在ggplot2调用中使用scale_x / y _ *（）函数，则它将在计算该函数之前首先应用缩放转换。

情况0：以x和y的原始比例绘制。

ggplot(data.frame(x = 1:1e4, y = 1:1e4), aes(x, y)) +
    stat_function(fun = function(x) x)

情况1a：由于存在scale_x / y_log10（），因此在计算函数之前x和y都进行了对数转换。您可以从它们各自标度上的值（与案例0比较）中看到这一点。

ggplot(data.frame(x = 1:1e4, y = 1:1e4), aes(x, y)) +
    stat_function(fun = function(x) x) +
    scale_x_log10() +
    scale_y_log10()

情况1b：x在原始数据帧中被对数转换。因此，该函数实际上对log10（x）值进行运算，因此仍将是一条直线，但在x和y上都在log10刻度上。

ggplot(data.frame(x = log10(seq(1e4)), y = seq(1e4)), aes(x, y)) +
    stat_function(fun = function(x) x)

情况1c：与1b相同，但有一个例外：x比例尺以原始单位表示，而y比例尺以log10（x）单位表示，因为x的比例尺转换发生在统计转换f（y）=计算y，其中y = log10（x）。

ggplot(data.frame(x = seq(1e4), y = seq(1e4)), aes(x, y)) +
    stat_function(fun = function(x) x) +
    scale_x_log10()

情况2：相比之下，坐标转换发生在统计转换之后；即，该函数首先以原始单位计算，然后在x上进行坐标转换，从而扭曲了该函数：

ggplot(data.frame(x = seq(1e4), y = seq(1e4)), aes(x, y)) +
    stat_function(fun = function(x) x) +
    coord_trans(xtrans = "log10")

...当然，除非对x和y都应用相同的变换：

ggplot(data.frame(x = seq(1e4), y = seq(1e4)), aes(x, y)) +
    stat_function(fun = function(x) x) +
    coord_trans(xtrans = "log10", ytrans = "log10")