如何检测标签是否超出 ggplot2 图中的绘图区域？

Question

我有一些代码，我经常使用它们来生成大量的条形图。条形由沿 x 轴的标签聚集在一起，然后每个单独的条形在条形本身的顶部都有一个标签。有时，单个条形标签的文本会超出绘图区域的顶部并被截断——具体取决于 x 轴标签的长度、单个条形标签的长度以及条形本身的高度。

我可以手动调整scale_y_continuous(limits=c(0,100))每个图以使其看起来不错。例如，如果条形的高度达到 100% 但标签很长，我可能会使用：scale_y_continuous(limits=c(0,140),breaks=c(0,25,50,75,100))。这将 y 轴刻度线停止在 100% 处，但在绘图区域的顶部为我的标签留下了额外的空间。如果条形图仅达到 40% 且标签较短，则将 y 限制保留在 c(0,140) 看起来很糟糕，因为 100% 标记上方有太多空白。

因为我制作了大量这些图，所以我想要一种方法来自动确定如何scale_y_continuous为每个图设置限制。手动操作太费时间了。

有没有办法测试标签是否被截断或超出绘图区域？如果是这样，我可以通过测试以查看标签是否被切断，然后稍微扩展 y 限制直到没有截断，从而迭代我的方式以获得漂亮的图。

Answer 1

我不认为这是可以做到的。我认为这归结为您没有完全理解所ggplot2基于的语法。特别是如何ggplot从数据值映射到美学值。

这可以通过一个简单的思想实验直观地理解：

library(ggplot2)
data(mtcars)
p <- ggplot(mtcars, aes(wt, mpg, label = rownames(mtcars)))
# consider
p + geom_text()
# vs 
p + geom_text(size= 15)

第一个情节p + geom_text()和第二个情节有什么区别p + geom_text(size=15)？从数据（结构）的角度来看，它们是相同的。唯一的区别是用于从数据元素映射到美学的缩放比例。但我的理解是，从数据元素到像素元素的映射是不存储的；因此您无法查看结果位置。

通过检查ggplot对象的结构，这种预感似乎很明显：

p2 <- p + geom_text()
str(p2)
List of 9
 $ data       :'data.frame':    32 obs. of  11 variables:
  ..$ mpg : num [1:32] 21 21 22.8 21.4 18.7 18.1 14.3 24.4 22.8 19.2 ...
  ..$ cyl : num [1:32] 6 6 4 6 8 6 8 4 4 6 ...
  ..$ disp: num [1:32] 160 160 108 258 360 ...
  ..$ hp  : num [1:32] 110 110 93 110 175 105 245 62 95 123 ...
  ..$ drat: num [1:32] 3.9 3.9 3.85 3.08 3.15 2.76 3.21 3.69 3.92 3.92 ...
  ..$ wt  : num [1:32] 2.62 2.88 2.32 3.21 3.44 ...
  ..$ qsec: num [1:32] 16.5 17 18.6 19.4 17 ...
  ..$ vs  : num [1:32] 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 ...
  ..$ am  : num [1:32] 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 ...
  ..$ gear: num [1:32] 4 4 4 3 3 3 3 4 4 4 ...
  ..$ carb: num [1:32] 4 4 1 1 2 1 4 2 2 4 ...
 $ layers     :List of 2
  ..$ :Classes 'proto', 'environment' <environment: 0x0000000015eb15f8> 
  ..$ :Classes 'proto', 'environment' <environment: 0x0000000015f6d0a0> 
 $ scales     :Reference class 'Scales' [package "ggplot2"] with 1 field
  ..$ scales: list()
  ..and 23 methods, of which 9 are  possibly relevant:
  ..  add, clone, find, get_scales, has_scale, initialize, input, n, non_position_scales
 $ mapping    :List of 3
  ..$ x    : symbol wt
  ..$ y    : symbol mpg
  ..$ label: language rownames(mtcars)
 $ theme      : list()
 $ coordinates:List of 1
  ..$ limits:List of 2
  .. ..$ x: NULL
  .. ..$ y: NULL
  ..- attr(*, "class")= chr [1:2] "cartesian" "coord"
 $ facet      :List of 1
  ..$ shrink: logi TRUE
  ..- attr(*, "class")= chr [1:2] "null" "facet"
 $ plot_env   :<environment: R_GlobalEnv> 
 $ labels     :List of 3
  ..$ x    : chr "wt"
  ..$ y    : chr "mpg"
  ..$ label: chr "rownames(mtcars)"
 - attr(*, "class")= chr [1:2] "gg" "ggplot"

如您所见，没有存储各种几何对象（在本例中为文本）的坐标像素位置。我猜这是因为ggplot2它旨在以交互方式使用，但这只是一个猜测。也就是说，您可以轻松更改情节。保留绘图的唯一原因是通过ggsave或grDevices函数之一（png等），在这种情况下，图形将保存到文件中。

如果您查看 Hadley 关于 ggplot 的书中的图 3.7，它是图形生成过程的示意图，似乎是这种情况，从数据元素到像素位置的映射的存储不是保存，而是每次生成。

...如果有人对ggplot的内部工作有更深入的了解/已经检查了源代码有不同的了解，请插话，我会更新或删除我的答案。