学会発表のためのggplot2の設定めも

気がつけばもう何ヶ月も前の話ですが、学会発表のためにポスターに使う図の設定に戸惑ったのでめもです。なお作図ファイルの形式はpdfで、R Markdownによる自動作図です（png形式だとサイズを変更する際に粗くなってしまうので）。ここに貼り付けている画像はPDFをpng形式に変換したものです。

完成形はこんな感じ。

GitHubリポジトリにPDFファイルがありますので興味があればどうぞ。これからの作図はirisデータでやっていますが、データが違うだけでやった方法は同じです。

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まず、通常のggplot2でのプロットを見てみましょう。このままでも良いのですが、ggplot2は各種の変更も簡単なので、好みの図となるようにあれこれ変えていきます。

library(ggplot2)
p <- ggplot(data = iris, aes(x = Sepal.Length, y = Petal.Length)) + 
  geom_point(aes(colour = Species))
plot(p)

テーマを変更する

全体の見た目はテーマを設定しなおすことで変更が可能です。ggplot2のテーマRで?ggthemeとするか、こちらのページを参考ください。あるいは、別のテーマ用パッケージ（cttobin/ggthemr）を読み込んで変更もできます。

今回は白地の背景にx,y両軸の補助線をかかないtheme_classicを使いました。

p + theme_classic()

とすれば適用されますが、個々の図ではなくRセッション中の設定としてこちらのテーマを適用するように、theme_set関数でtheme_classicの設定を適用させておきます。

theme_set(theme_classic(base_size = 18, base_family = "Helvetica"))

ベースとなるフォントの種類、サイズもここで指定します。こうしておけば、Rのセッションが終了するまでこの設定を保つことができます。

軸ラベルに日本語を使う

theme関数にてフォントファミリーを細かく設定できます。ここでは游ゴシック（YuGo-Medium）を使いました。

theme_set(theme_classic(base_size = 36, base_family = "YuGo"))
quartzFonts(YuGo = quartzFont(rep("YuGo-Medium", 4)))
p + 
  scale_x_continuous(name = "萼片長", breaks = seq(0, 10, 2)) + 
  scale_y_continuous(name = "花弁長", breaks = seq(0, 8, 4)) +
  theme(text = element_text(family = "YuGo-Medium"),
        axis.title = element_text(size = 36),
        axis.text.x = element_text(family = "Helvetica", size = 28),
        axis.text.y = element_text(family = "Helvetica", size = 28))

軸ラベルの改行

図の幅よりラベルが長いと不格好なので適当に改行します。\nが改行するコマンドなので、ラベル中に付け加えます。

p +
  scale_x_continuous(name = "がくへんちょう\n（せんちめーとる）", breaks = seq(0, 10, 2)) + 
  scale_y_continuous(name = "かべんちょう\n（せんちめーとる）", breaks = seq(0, 8, 4)) +
  theme(text = element_text(family = "YuGo-Medium"),
        axis.title = element_text(size = 36),
        axis.text.x = element_text(family = "Helvetica", size = 28),
        axis.text.y = element_text(family = "Helvetica", size = 28))

枠を透過させる

ポスターが青とか緑とか、何かの色で塗りつぶしてある背景だと、プロットした図を配置した際にちょっとダサい。というわけで透過させます。pngなら透過も簡単ですが、pdfの図を貼り付けるので少し工夫します。

p +
  scale_x_continuous(name = "がくへんちょう\n（せんちめーとる）", breaks = seq(0, 10, 2)) + 
  scale_y_continuous(name = "かべんちょう\n（せんちめーとる）", breaks = seq(0, 8, 4)) +
  theme(text = element_text(family = "YuGo-Medium"),
        axis.title = element_text(size = 36),
        axis.text.x = element_text(family = "Helvetica", size = 28),
        axis.text.y = element_text(family = "Helvetica", size = 28),
        plot.background = element_rect(fill = "#87CEEB10"))

theme関数の引数plot.backgroundにelement_rect（データの各点などが図示される領域）の背景色を青（#87CEEB）の10%透過を指定しました。ポスターの背景色と合わせると良い感じになります。

複数の図を一つにまとめる

gridExtraパッケージを使います

library(gridExtra)

p1 <- ggplot(data = iris, aes(x = Sepal.Length, y = Petal.Length)) +
  geom_point(size = 6, aes(colour = Species)) + 
  scale_x_continuous("萼片長", breaks = seq(0, 10, 2)) + 
  scale_y_continuous("花弁長", breaks = seq(0, 8, 4))
  
p2 <- ggplot(data = iris, aes(x = Sepal.Length, y = Petal.Length)) +
  geom_point(size = 6, aes(colour = Species)) + 
  scale_x_continuous("萼片長", breaks = seq(0, 10, 2)) + 
  scale_y_continuous("花弁長", breaks = seq(0, 8, 4))

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

数式・統計値を埋め込む

あとで書くggplot2ではannotate関数なりを使って図中に文字列を埋め込むことが可能です。回帰式や統計値などは、R上で計算させるなり指定するなりして埋め込むと良いでしょう。お星様の前には~~をつけるのもお約束です。

ggplot2以外、baseプロットでも同じことですが、数式の表記は若干面倒です。相関係数Rは斜体にしたいのでitatic(r)とします。また、イコールは２つ連続して表記します。

res.cor.test <- cor.test(iris$Sepal.Length, iris$Petal.Length)
label.r <- paste("italic(r) == ",   round(res.cor.test$estimate, 3),
                            ifelse(res.cor.test$p.value <= 0.001, "~~'***'",
                                   ifelse(res.cor.test$p.value <= 0.01, "~~'**'", 
                                          ifelse(res.cor.test$p.value <= 0.05, "~~'*'", "~~ns"))))

p + annotate("text", x = 50:50, y = 22,
           colour = c("#000000"),
           label = c(label.r),
           parse = TRUE, size = 8, family = "Helvetica")

ほかにもtipsがあった気がするけど忘れてしまいました...思い出したら書きます。

参考

• H.ウィッカム著（石田基広・石田和枝訳）. 2012. グラフィックスのためのRプログラミング ggplot2入門. 丸善出版.
• Winston Chang. 2012. R Graphics Cookbook: Practical Recipes for Visualizing Data. O'Reilly.
• Beautiful plotting in R: A ggplot2 cheatsheet | Technical Tidbits From Spatial Analysis & Data Science
• Using CJK Fonts in R and ggplot2 | Hi!!
• ggplot2 themes
• ggplot2で論文用の図を作るときに使いたいオプション（点のshape、色、軸の文字の大きさ、色、エラーバー、背景） - Qiita
• Data visualization with ggplot2(PDF)... RStudio謹製ggplot2のちーとしーと。ggplot2に慣れていないひとも慣れているひとも要ちぇっく