Как выровнять обычный ggplot с фасетным в cowplot?

Поскольку это один из самых популярных вопросов, касающихся ковшплота и сложных выравниваний, я хотел указать, что ковшплот теперь имеет некоторые функции для выравнивания многогранных графиков. (Я автор пакета.) Однако в данном конкретном случае они не работают!

Например, это работает (используя опцию axis в plot_grid()):

gg1 <- ggplot(mtcars) +
  geom_point(aes(x=mpg, y=hp)) +
  theme_bw()

gg2 <- ggplot(mtcars)+
  geom_point(aes(x=mpg, y=hp, fill=cyl)) +
  facet_wrap(~cyl, ncol=2) +
  theme_bw() +
  theme(legend.position='none')

plot_grid(gg1, gg2, labels = c('A','B'), label_size = 20,
          align = 'h', axis = 'tb')

Мы также можем сделать это следующим образом, чтобы получить другой тип выравнивания (в зависимости от того, хотите ли вы, чтобы полоса граней считалась частью графика или нет):

plot_grid(gg1, gg2, labels = c('A', 'B'), label_size = 20,
          align = 'h', axis = 'b')

Почему я сказал, что это не работает для этого случая? Потому что, если вы посмотрите на исходный код вопроса, вы увидите, что там была настройка theme(aspect.ratio=1), которую я удалил. cowplot может выравнивать графики до тех пор, пока вы не форсируете конкретное соотношение сторон, потому что метод, который он использует для выравнивания графиков, обычно изменяет соотношение сторон отдельных графиков.

Вот хак, пока кто-нибудь не придумает более элегантный ответ: вы можете использовать grid.arrange из пакета gridExtra, чтобы изменить относительные размеры двух графиков, чтобы оси совпадали. Параметр w в приведенном ниже коде управляет этим, задавая левому графику немного большую ширину по горизонтали, тем самым делая его относительно больше по сравнению с правым графиком.

library(gridExtra)

w = 0.512

grid.arrange(gg1, gg2, widths=c(w,1-w), ncol=2)

Вы также можете использовать arrangeGrob и textGrob, чтобы добавить заголовки "A" и "B" к каждому графику.

w = 0.512

grid.arrange(arrangeGrob(textGrob("A", x=0.13, gp=gpar(fontface="bold", cex=1.4)), 
                         gg1, heights=c(0.03,0.97)), 
             arrangeGrob(textGrob("B", x=0.13, gp=gpar(fontface="bold", cex=1.4)), 
                         gg2, heights=c(0.03,0.97)),  
             widths=c(w,1-w), ncol=2)

В любом случае вам нужно настроить w вручную, чтобы графики выровнялись (что делает этот метод, скажем так, неоптимальным). Подходящее значение для w будет меняться в зависимости от физического размера участка. w=0.512, похоже, работало хорошо, когда я сохранил график ниже как png размером 1000 x 500 пикселей.

Лучший ответ, вероятно, будет включать что-то аналогичное этому ответу SO, но адаптированному для выравнивания фасетных и нефасетных графиков (или , в более общем смысле, графики, которые не имеют однозначного соответствия между составляющими их групами).

вот решение, основанное на этой идее

library(ggplot2)
library(grid)
library(gridExtra)
library(gtable)

gtable_frame <- function(g, width=unit(1,"null"), height=unit(1,"null")){
  panels <- g[["layout"]][grepl("panel", g[["layout"]][["name"]]), ]
  ll <- unique(panels$l)
  tt <- unique(panels$t)

  fixed_ar <- g$respect
  if(fixed_ar) { # there lies madness, want to align despite aspect ratio constraints
    ar <- as.numeric(g$heights[tt[1]]) / as.numeric(g$widths[ll[1]])
    height <- width * ar
    g$respect <- FALSE
  }

  core <- g[seq(min(tt), max(tt)), seq(min(ll), max(ll))]
  top <- g[seq(1, min(tt)-1), ]
  bottom <- g[seq(max(tt)+1, nrow(g)), ]
  left <- g[, seq(1, min(ll)-1)]
  right <- g[, seq(max(ll)+1, ncol(g))]

  fg <- nullGrob()
  lg <-  if(length(left))  g[seq(min(tt), max(tt)), seq(1, min(ll)-1)] else fg
  rg <- if(length(right)) g[seq(min(tt), max(tt)), seq(max(ll)+1,ncol(g))] else fg
  grobs = list(fg, g[seq(1, min(tt)-1), seq(min(ll), max(ll))], fg, 
               lg, g[seq(min(tt), max(tt)), seq(min(ll), max(ll))], rg, 
               fg, g[seq(max(tt)+1, nrow(g)), seq(min(ll), max(ll))], fg)
  widths <- unit.c(sum(left$widths), width, sum(right$widths))
  heights <- unit.c(sum(top$heights), height, sum(bottom$heights))
  all <- gtable_matrix("all", grobs = matrix(grobs, ncol=3, nrow=3, byrow = TRUE), 
                       widths = widths, heights = heights)
  all[["layout"]][5,"name"] <- "panel" # make sure knows where the panel is for nested calls
  if(fixed_ar)  all$respect <- TRUE
  all
}


p1 <- ggplot(mtcars)+
  geom_point(aes(x=mpg,y=hp))+
  theme_bw()+
  theme(aspect.ratio=1)

p2 <- ggplot(mtcars)+
  geom_point(aes(x=mpg,y=hp,fill=cyl))+
  facet_wrap(~cyl,ncol=2)+
  theme_bw()+
  theme(aspect.ratio=1,
        legend.position='none')

g1 <- ggplotGrob(p1)
g2 <- ggplotGrob(p2)
fg1 <- gtable_frame(g1)
fg2 <- gtable_frame(g2)
grid.newpage()
grid.draw(cbind(fg1, fg2))

Обратите внимание, что функция gtable_frame оборачивает графики на основе их панелей, но исключает полосы панелей по дизайну (мне это кажется более приятным).

Обновление: пакет egg теперь находится в CRAN
https://cran.r-project.org/web/packages/egg/index.html

Я просто хочу добавить, что @baptiste создал отличный экспериментальный пакет egg, который выполняет то, что он написал в его ответ:

Установите его с github (https://github.com/baptiste/egg)

library("devtools")
install_github("baptiste/egg")

Тогда просто сделайте

library("egg")
ggarrange(gg1, gg2, ncol=2)

Вы можете добавить ярлыки вручную:

ap <- ggarrange(gg1,gg2, ncol=2)
ggdraw(ap) + draw_plot_label(label=c("a","b"), x=c(0,0.5), y=c(1,1))

(Когда я попытался сначала добавить метки к отдельным графикам, графики не были расположены должным образом.)

У меня есть более простое решение, основанное на plot_grid и исходном примере. Однако некоторым может показаться, что это немного обман. Можно точно настроить выравнивание графиков с помощью cowplot:plot_grid, добавив вложенные графики NULL и отрегулировав их соотношение высоты и ширины. Это применяется ниже:

gg3<-plot_grid(NULL,gg2, NULL, align = 'h', nrow = 3, rel_heights = c(0.06,1,0.06))
plot_grid(gg1,gg3, labels = c('A','B'),label_size = 20)