外観上の仕様

この vignette では、グリッド描画関数がとる様々なフォーマットについてまとめています。この情報のほとんどは、Rのドキュメントの中に散らばっています。この付録では、それらを一箇所にまとめています。

色と塗りつぶし

ほとんどの geom は色、塗りつぶし、またはその両方を持っています。色と塗りつぶしは、以下の方法で指定できます。

name で、例えば、"red"。Rには 657 という名前の組み込みがあります。 colours() でリストアップすることができます。
rgb指定 は、"#RRGGBB"という形式の文字列で、RR, GG, BBの各ペアは、00からFFの範囲の値を与える2つの16進数で構成されます。

オプションで色を透明にするには、"#RRGGBBAA"というフォームを使用します。
完全に透明な色を表す NA です。
Charlotte Wickham 氏による munsell パッケージは、Albert H. Munsell 氏が設計したシステムを使って、特定の色を簡単に選ぶことができます。このシステムを学ぶために少し投資すれば、美的に優れた色を指定する便利な方法を提供します。
```
munsell::mnsl("5PB 5/10")
#> [1] "#447DBF"
```

線

線の外観は、色だけでなく、size、linetype、linejoin、lineend の影響を受けます。

線種

線種は以下の方法で指定できます。

integer または name: 0 = blank, 1 = solid, 2 = dashed, 3 = dotted, 4 = dotdash, 5 = longdash, 6 = twodash, 以下のように指定します。

lty <- c("solid", "dashed", "dotted", "dotdash", "longdash", "twodash")
linetypes <- data.frame(
  y = seq_along(lty),
  lty = lty
) 
ggplot(linetypes, aes(0, y)) + 
  geom_segment(aes(xend = 5, yend = y, linetype = lty)) + 
  scale_linetype_identity() + 
  geom_text(aes(label = lty), hjust = 0, nudge_y = 0.2) +
  scale_x_continuous(NULL, breaks = NULL) + 
  scale_y_reverse(NULL, breaks = NULL)

線のオン/オフストレッチの長さです。これは、2、4、6、または8桁の16進数を含む文字列を使って行われ、連続する長さを表します。例えば、文字列"33"は、3単位のオンと3単位のオフを指定し、"3313"は、3単位のオンと3単位のオフ、そして1単位のオンと最後の3単位のオフを指定しています。
```
lty <- c("11", "18", "1f", "81", "88", "8f", "f1", "f8", "ff")
linetypes <- data.frame(
  y = seq_along(lty),
  lty = lty
) 
ggplot(linetypes, aes(0, y)) + 
  geom_segment(aes(xend = 5, yend = y, linetype = lty)) + 
  scale_linetype_identity() + 
  geom_text(aes(label = lty), hjust = 0, nudge_y = 0.2) +
  scale_x_continuous(NULL, breaks = NULL) + 
  scale_y_reverse(NULL, breaks = NULL)
```
前述の標準的なダッシュドットラインの5種類は、44、13、1343、73、2262に対応しています。

線幅 (size)

線の size は、その幅を mm で表したものです。

線端・線結合のパラメター

線端の外観は lineend パラメーターで制御され、“round”、“butt” (デフォルト)、“square” のいずれかを指定します。

df <- data.frame(x = 1:3, y = c(4, 1, 9))
base <- ggplot(df, aes(x, y)) + xlim(0.5, 3.5) + ylim(0, 10)
base + 
  geom_path(size = 10) + 
  geom_path(size = 1, colour = "red")

base + 
  geom_path(size = 10, lineend = "round") + 
  geom_path(size = 1, colour = "red")

base + 
  geom_path(size = 10, lineend = "square") + 
  geom_path(size = 1, colour = "red")

線結合の外観は linejoin で制御され、“round”（デフォルト）、“mitre”、“bevel”のいずれかになります。

df <- data.frame(x = 1:3, y = c(9, 1, 9))
base <- ggplot(df, aes(x, y)) + ylim(0, 10)
base + 
  geom_path(size = 10) + 
  geom_path(size = 1, colour = "red")

base + 
  geom_path(size = 10, linejoin = "mitre") + 
  geom_path(size = 1, colour = "red")

base + 
  geom_path(size = 10, linejoin = "bevel") + 
  geom_path(size = 1, colour = "red")

mitre 結合は、角度が小さすぎる（非常に長いベベルを作成してしまう）場合、自動的に bevel 結合に変換されます。これは linemitre パラメータで制御され、線の幅と mitre の長さの最大比率を指定します。

ポリゴン

多角形の境界は、前述のように color, linetype, size の美学によって制御されます。内側は fill で制御されます。

ポイント

形状 {#sec:shape-spec} (英語)

シェイプは5種類の値を取ります。

\([0, 25]\) の integer です。

shapes <- data.frame(
  shape = c(0:19, 22, 21, 24, 23, 20),
  x = 0:24 %/% 5,
  y = -(0:24 %% 5)
)
ggplot(shapes, aes(x, y)) + 
  geom_point(aes(shape = shape), size = 5, fill = "red") +
  geom_text(aes(label = shape), hjust = 0, nudge_x = 0.15) +
  scale_shape_identity() +
  expand_limits(x = 4.2) +
  theme_void()

(訳注: 上の図の右が切れていたため、x = 4.1 を x = 4.2 に変更しました。)

形の name :

shape_names <- c(
  "circle", paste("circle", c("open", "filled", "cross", "plus", "small")), "bullet",
  "square", paste("square", c("open", "filled", "cross", "plus", "triangle")),
  "diamond", paste("diamond", c("open", "filled", "plus")),
  "triangle", paste("triangle", c("open", "filled", "square")),
  paste("triangle down", c("open", "filled")),
  "plus", "cross", "asterisk"
)

shapes <- data.frame(
  shape_names = shape_names,
  x = c(1:7, 1:6, 1:3, 5, 1:3, 6, 2:3, 1:3),
  y = -rep(1:6, c(7, 6, 4, 4, 2, 3))
)

ggplot(shapes, aes(x, y)) +
  geom_point(aes(shape = shape_names), fill = "red", size = 5) +
  geom_text(aes(label = shape_names), nudge_y = -0.3, size = 3.5) +
  scale_shape_identity() +
  theme_void()

single character: そのキャラクターをプロットのシンボルとして使います。
. 表示可能な最小の矩形（通常は1ピクセル）が描画されます。
NA: 何も描きません。

色と塗りつぶし

図21～24は、ストロークの「色」と「塗りつぶし」の両方を持っていることに注意してください。塗りつぶし部分の大きさは size で制御され、ストロークの大きさは stroke で制御されます。それぞれのサイズは mm で表され、ポイントの合計サイズは 2 つのサイズの合計になります。なお、次の図では、サイズは対角線上で一定です。

sizes <- expand.grid(size = (0:3) * 2, stroke = (0:3) * 2)
ggplot(sizes, aes(size, stroke, size = size, stroke = stroke)) + 
  geom_abline(slope = -1, intercept = 6, colour = "white", size = 6) + 
  geom_point(shape = 21, fill = "red") +
  scale_size_identity()

テキスト

フォントファミリー

(訳注: 原文では font face となっていましたが、font family と解釈しました。)

どこでも使えることが保証されているフォントは 3 つしかありません。“sans”（デフォルト）、“serif”、“mono” です。

df <- data.frame(x = 1, y = 3:1, family = c("sans", "serif", "mono"))
ggplot(df, aes(x, y)) + 
  geom_text(aes(label = family, family = family))

テキストの描画はグラフィックデバイス（GD）ごとに異なるため、システムフォントをプロットに含めるのはより困難です。一般的に使用されているGDは5つあり(png(), pdf(), Windows, Mac, Linuxのスクリーンデバイス)、 1つのフォントをどこでも使えるようにするには、5つのデバイスを5つの異なる方法で設定する必要があります。 2つのパッケージがこの問題を少しだけ解決してくれます。

showtext は、すべてのテキストをポリゴンとしてレンダリングすることで、GDに依存しないプロットを作成します。
extrafont は、フォントをすべてのデバイスで使用可能な標準フォーマットに変換します。

どちらの方法にも長所と短所がありますので、実際に両方を試してみて、どちらが自分のニーズに合っているかを見極める必要があります。

訳注: 以下は macOS 10.12 日本語環境です。 Osaka-Mono は要ダウンロード。

df <- data.frame(x = 1, y = 3:1, family = c("Hiragino Kaku Gothic Pro W6","Hiragino Mincho Pro W3","Osaka-Mono"))
ggplot(df, aes(x, y)) + 
  geom_text(aes(label = c("ゴシック","明朝体","等幅"), family = family))

フォントフェイス

df <- data.frame(x = 1:4, fontface = c("plain", "bold", "italic", "bold.italic"))
ggplot(df, aes(1, x)) + 
  geom_text(aes(label = fontface, fontface = fontface))

フォントサイズ

文字の大きさを mm 単位で表します。これは珍しいことですが、文字の大きさを線や点の大きさと一致させるためです。 ggplot2 では、この変換係数を変数 .pt で提供していますので、12ptのテキストを描きたい場合は、size = 12 / .ptと設定します。

位置

水平方向の位置と垂直方向の位置は同じパラメータで指定します。値は、文字列（“top”, “middle”, “bottom”, “left”, “center”, “right”）か、0～1の数値を指定します。

top = 1, middle = 0.5, bottom = 0
left = 0, center = 0.5, right = 1

just <- expand.grid(hjust = c(0, 0.5, 1), vjust = c(0, 0.5, 1))
just$label <- paste0(just$hjust, ", ", just$vjust)

ggplot(just, aes(hjust, vjust)) +
  geom_point(colour = "grey70", size = 5) + 
  geom_text(aes(label = label, hjust = hjust, vjust = vjust))

なお、(0, 1)以外の数値を使用することも可能ですが、お勧めできません。