自定义缩放轴后，ggplot2缺少标签

Question

我正在尝试使用ggplot2和scales::trans_new()对我的x轴应用自定义缩放比例。但是，当我这样做时，某些轴标签会丢失。有人可以帮我找出原因吗？

设置：

library(tidyverse)

# the data
ds <- tibble(
  myx = c(1, .5, .1, .01, .001, 0),
  myy = 1:6
)

# the custom transformation
forth_root_trans_rev <- scales::trans_new(
  name = "sign_fourth_root_rev",
  transform = function (x) { - abs(x)^(1/4) },
  inverse = function (x) { x^4 }
)

图1：

当我尝试绘制此图时，x = 0的标签会丢失。

# plot - missing x-label at `0`
ggplot(ds, aes(x = myx, y = myy)) + 
  geom_line() + 
  geom_point() + 
  scale_x_continuous(
    trans = forth_root_trans_rev,
    breaks = sort(unique(ds$myx)),
  )

图2

当我在图形的两侧添加一些空间时，甚至会丢失更多的x标签。

# plot - missing x-labels below 0.5
ggplot(ds, aes(x = myx, y = myy)) + 
  geom_line() + 
  geom_point() +
  scale_x_continuous(
    trans = forth_root_trans_rev,
    breaks = sort(unique(ds$myx)),
    expand = expand_scale(mult = c(.1, .6))
  )

我认为这与旧问题有关：https://github.com/tidyverse/ggplot2/issues/980。但是，我不知道如何应用此转换并保留所有x标签。

我要去哪里错了？

Answer 1

这里的问题是由于两个因素的组合：

1. 您的x轴值（转换后）落在[-1，0]范围内，因此任何扩展（无论是加法还是乘法）都将微调最终范围以涵盖正值和负值。

2. 您的自定义转换在[<some negative number>, <some positive number>]区域不是一对一的。

它如何发生

用于构建ggplot对象的所有代码的深处（可以在打印图表并将其移至ggplot2:::ggplot_build.ggplot之前运行layout$setup_panel_params()，但我不建议临时用户使用此代码...兔子洞真的很深），x轴断裂的计算方法如下：

1. 获得转换后的值的限制（对于问题中的c(1, .5, .1, .01, .001, 0)，这将是(-1, 0)）。
2. 在限制范围内添加扩展名（如果适用）（连续轴的默认扩展率在任一侧均为5％，因此限制变为(-1.05, 0.05)）。
3. 对极限应用逆变换（对极限应用x^4产生(1.215506, 0.000006)）。
4. 将转换应用于用户输入的中断和限制（对于中断，c(1, .5, .1, .01, .001, 0)变为(-1.0000000, ..., 0.0000000)，但是对于限制，(1.215506, 0.000006)现在变为(-1.05, -0.05)，即<比(-1.05, 0.05)更强）。
5. 超出限制范围的中断被丢弃（由于限制现在停止在-0.05处，因此中断处的0被丢弃）。

如何解决这个问题

您可以使用sign()来修改转换，以保留正/负值，从而使转换在整个范围内都是一对一的，正如Hadley在有关GH问题的讨论中所建议的那样您已链接。例如：

# original
forth_root_trans_rev <- scales::trans_new(
  name = "sign_fourth_root_rev",
  transform = function (x) { - abs(x)^(1/4) },
  inverse = function (x) { x^4 }
)

# new
forth_root_trans_rev2 <- scales::trans_new(
  name = "sign_fourth_root_rev",
  transform = function (x) { -sign(x) * abs(x)^(1/4) },
  inverse = function (x) { -sign(x) * abs(x)^4 }
)

library(dplyr)
library(tidyr)

# comparison of two transformations
# y1 shows a one-to-one mapping in either (-Inf, 0] or [0, Inf) but not both;
# y2 shows a one-to-one mapping in (-Inf, Inf)
data.frame(x = seq(-1, 1, 0.01)) %>%
  mutate(y1 = x %>% forth_root_trans_rev$transform() %>% forth_root_trans_rev$inverse(),
         y2 = x %>% forth_root_trans_rev2$transform() %>% forth_root_trans_rev2$inverse()) %>%
  gather(trans, y, -x) %>%
  ggplot(aes(x, y, colour = trans)) +
  geom_line() +
  geom_vline(xintercept = 0, linetype = "dashed") +
  facet_wrap(~trans)

用法

p <- ggplot(ds, aes(x = myx, y = myy)) + 
  geom_line() + 
  geom_point() + 
  theme(panel.grid.minor = element_blank())

p + 
  scale_x_continuous(
    trans = forth_root_trans_rev2,
    breaks = sort(unique(ds$myx))
  )
p + 
  scale_x_continuous(
    trans = forth_root_trans_rev2,
    breaks = sort(unique(ds$myx)),
    expand = expand_scale(mult = c(.1, .6)) # with different expansion factor, if desired
  )