如何自定义ggplot2绘图系统的函数（3）——自定义几何图形函数

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本篇来介绍如何定义一个几何图形函数，即geom_*()类函数。

其实，ggplot2工具包中本身就有绘制阶梯图的几何图形函数geom_step()。不过，本篇目的在于介绍自定义函数的方法，因此仍使用这个案例，所定义的函数可视为geom_step()函数的简化版。

定义几何图形函数的步骤如下：

• 定义一个新的ggproto对象Geom*；该过程中会调用grid工具包中的函数；

• 定义新函数；该过程中会使用语句layer(geom = Geom*, ...)。

本篇目录如下：

• 1 定义GeomStepLine对象

• 2 定义geom_stepline函数

• 3 用到的属性/方法说明

  • 3.1 default_aes属性

  • 3.2 draw_key属性

  • 3.3 draw_panel方法

1 定义GeomStepLine对象

如下是定义GeomStepLine对象的代码，其中重要部分已经标红：

library(ggplot2) 

GeomStepLine <- ggproto("GeomStepLine", Geom,
   required_aes = c("x", "y"),
   default_aes = aes(size = 1.5, col = "black"),
   draw_key = draw_key_path,
   
   draw_panel = function(data, panel_params, coord, type) {
    
     coords <- coord$transform(data, panel_params)
     
     coords = coords[order(coords$x), ]
     coords = data.frame(apply(coords, 2, rep, each =2))
     n = dim(coords)[1]
     if (type == 1) {coords$x = c(coords$x[2:n], NA)}
     if (type == 2) {coords$y = c(coords$y[2:n], NA)}
     coords = data.frame(coords[complete.cases(coords),])
     
     grid::linesGrob(
       x = coords$x, 
       y = coords$y,
       gp = grid::gpar(lwd = coords$size, 
                       col = coords$colour)
     )
   }
)

上述代码是通过更改Geom对象如下4个属性或方法创建的GeomStepLine对象：

• required_aes：函数所必需的美学参数；

• default_aes：设置非必需美学参数的默认值；

• draw_key：图例形状；

• draw_panel：创建grob对象。

其中required_aes属性已经在前面两篇推文中使用过了，本篇第3节会分别介绍另外三个属性或方法。