Изменение цвета с geom_polygon

Question

Я хочу создать участок, где площадь между линиями заполняется на основе коэффициента переменной. Я хочу, чтобы многоугольник был красным, когда линия ya > yb и зеленая, когда yb > ya.

xa <- c(1,2,3,4,5,6) 
ya <- c(1,10,15,7,12,3) 
xb <- c(1,2,3,4,5,6) 
yb <- c(5,10,14,12,2,11) 
toyset <- as.data.frame(cbind(xa, ya, xb, yb)) 
toyset$color<-ifelse(toyset$yb>ya,"green","red") 

poly_df <- rbind(setNames(toyset[,c(1,2,5)],c('x','y','color')), 
      setNames(toyset[6:1,3:5],c('x','y','color'))) 

Это не работает на всех:

ggplot(toyset) + 
geom_line(aes(xa, ya), colour="red") + 
geom_line(aes(xb, yb), colour="green") + 
geom_polygon(data = poly_df,aes(x = x,y = y,fill=poly_df$color)) 

Здесь многоугольники все в порядке, но нет различных цветов (фото):

ggplot(toyset) + 
geom_line(aes(xa, ya), colour="red") + 
geom_line(aes(xb, yb), colour="green") + 
geom_polygon(data = poly_df,aes(x = x,y = y),fill=poly_df$color) 

Answer 1

Следуя примеру в этом blog, вы можете действовать следующим образом.

Мы используем первоначальную игрушку набор данных (слегка смещенный)

x1 <- c(1, 2, 3, 4, 5, 6) 
y1 <- c(1, 10, 15, 7, 12, 3) 
y2 <- c(5, 10, 14, 12, 2, 11) 
toyset <- as.data.frame(cbind(x1, y1, y2)) 

Для того чтобы изменить цвет заливки в каждой точке, где пересекаются две линии, мы вычислить точки пересечения.

toyset$slope1 <- c(NA, with(toyset, diff(y1)/diff(x1))) 
toyset$slope2 <- c(NA, with(toyset, diff(y2)/diff(x1))) 
toyset$intcpt1 <- with(toyset, y1 - slope1 * x1) 
toyset$intcpt2 <- with(toyset, y2 - slope2 * x1) 
toyset$x2 <- with(toyset, (intcpt1 - intcpt2)/(slope2 - slope1)) 
toyset$y3 <- with(toyset, slope1 * x2 + intcpt1) 
toyset <- toyset[, c(-4:-7)] 

Чтобы убедиться в том, что расчеты верны, мы можем визуально проверить расположение точек пересечения:

ggplot(toyset) + geom_line(aes(x1, y1), colour = "red") + 
    geom_line(aes(x1, y2), colour = "darkgreen") + 
    geom_point(aes(x2, y3), colour = "darkblue", size = 3) 

Как мы будем использовать geom_ribbon, точки пересечения необходимо также быть представлены в форме, ожидаемой geom_ribbon(x, ymin, ymax) - это простая копия y3.

toyset$y4 <- toyset$y3 

Мы выполняем дополнительную проверку ошибок и присваиваем каждую точку данных соответствующему интервалу.

toyset[which(toyset$x2 > toyset$x1), c("x2", "y3", "y4")] <- NA 
toyset$segment <- findInterval(toyset$x1, 
           c(min(toyset$x2, na.rm = TRUE), 
            toyset$x2[which(!is.na(toyset$x2))])) 

Для ggplot2, чтобы иметь возможность изменять цвет заливки на каждом пересечении линий, он должен знать начальную и конечную точку каждой цветной области. Это означает, что средние точки пересечения необходимо дублировать, так как они будут частью двух смежных областей, заполненных разными цветами.

toyset$x3 <- c(tail(toyset$x2, -1), NA) 
toyset$y5 <- c(tail(toyset$y3, -1), NA) 
toyset$y6 <- toyset$y5 

Теперь координаты двух линий и старт/конечных точек цветных областей должны быть объединены в один data.frame в длинном формате.

toyset1 <- toyset[, c(1:3, 7)] 
toyset2 <- toyset[!is.na(toyset$x2), c(4:6, 7)] 
toyset3 <- toyset[!is.na(toyset$x3), c(8:10, 7)] 

names(toyset2) <- names(toyset1) 
names(toyset3) <- names(toyset1) 

combo <- rbind(toyset1, toyset2) 
combo <- rbind(combo, toyset3) 
combo <- combo[is.finite(combo$y1), ] 
combo <- combo[order(combo$x1), ] 

Теперь мы можем заполнить сегменты соответственно.

ggplot(combo, aes(x1, ymin = y1, ymax = y2))+ 
    geom_ribbon(aes(fill = factor(segment%%2)), alpha = 0.5) + 
    geom_path(aes(y = y1), colour = "red", size = 1) + 
    geom_path(aes(y = y2), colour = "darkgreen", size = 1) + 
    scale_fill_manual(values = c("red", "green")) 

Segments filled