从网络边缘排斥文本

Question

绘制网络时，如果节点的标签也可以避开网络边缘，那将是很好的选择。例如，在下面的示例中，可以将所有标签移到网络外部。我已经尝试了几个软件包，但是到目前为止，还没有找到一种可行的方法。有办法吗？下面的例子：

library(ggraph)
library(tidygraph)
reprex <- tibble(to = sample(1:10, 100,replace=T),
                 from = sample(1:10, 100,replace=T)
                 ) %>%
  as_tbl_graph()
V(reprex)$label1 <- rep("label",10)

reprex_plot <- reprex %>%
  ggraph() +
  geom_node_point() +
  geom_edge_link(color="grey")+
  geom_node_text(aes(label=label1),repel=T,force=100)+
  theme_bw()

reprex_plot

Answer 1

据我了解这里的问题，ggrepel，它使用的包geom_node_text，只能访问节点所在的层，而不能“看到”边缘。这使得它ggrepel不太适合网络（或者我错过了一些东西）。

不幸的是，我也没有一个很好的解决方案来解决这个问题，尽管我已经寻找了一段时间了。以下是您（或任何人）如何转向更好的标签方式的两个建议ggraph()：

1：文本作为节点

所以我的一个想法是让网络布局算法为我们完成工作。我制作了另一组仅包含标签的节点。标签节点仅连接到它们标记的网络中的一个相应节点。开始了：

library(dplyr)
library(ggraph)
library(tidygraph)

set.seed(123)

reprex <- tibble(from = sample(1:10, 100, replace = TRUE),
                 to = sample(1:10, 100, replace = TRUE)) %>%
  as_tbl_graph() %>% 
  activate(edges) %>% 
  mutate(color = "grey")

我在这里添加边缘颜色灰色，因为我们在最终图中将有两种不同的颜色。

nodes <- reprex %>% 
  activate(nodes) %>% 
  as_tibble() # extract data.frame of nodes

# create new graph with just the lables
labels <- tibble(from = 1:10,
                 to = 11:20) %>% 
  as_tbl_graph() %>% 
  activate(nodes) %>% 
  mutate(label1 = "label",
         is_label = !name %in% nodes$name) %>% 
  activate(edges) %>% 
  mutate(color = "black")

# join graph and labels
new_graph <- graph_join(labels, reprex, by = "name")

现在我们有了带有标签节点的新图，我们可以进行绘图了。请注意，我is_label向新图中添加了一个变量，以便我们可以使用不同的节点形状并确保仅标记标签节点：

reprex_plot <- new_graph %>% 
  ggraph() +
  geom_edge_link(aes(color = color)) +
  geom_node_point(aes(filter = !is_label, shape = "circle"), show.legend = FALSE) +
  scale_edge_color_identity() +
  geom_node_text(aes(filter = is_label, label = label1), hjust = -0.1) +
  theme_void()
reprex_plot

显然，还有很大的改进空间。标签现在距离节点非常远。它们仍然与自己的边缘重叠（尽管我认为这可以通过提供更好的 hjust 值来解决）。虽然这适用于自动布局，但其他布局可能会做奇怪的事情，具体取决于您的数据。我真的希望其他人能提出更好的解决方案。但我想我还是把它放在这里吧。也许有人感到受到启发。

2：用标签代替文字

解决该问题的另一种方法是在文本上使用白色背景。该解决方案的灵感来自于网络绘图 GUI 程序如何处理该问题。我们可以使用ggplot2'sgeom_label来实现这一点，尽管geom_node_label()会达到同样的效果。这个解决方案更加简单，但也有局限性。这是一个管道中的全部内容：

tibble(from = sample(1:10, 100, replace = TRUE),
       to = sample(1:10, 100, replace = TRUE))  %>%
  as_tbl_graph() %>% 
  activate(nodes) %>% 
  mutate(label1 = "label") %>%
  ggraph() +
  geom_edge_link(color = "grey") +
  geom_node_point() +
  geom_label(aes(x = x, y = y, label = label1), nudge_y = 0.1, label.size = NA) +
  theme_void()

我删除了标签上的边框，并将它们直接放置在节点的上方 ( nudge_y = 0.1)。您的结果可能会有所不同，具体取决于图的大小，因此您可能需要更改该值。

在较大的网络上，标签的白框可能会覆盖其他节点。