R语言可视化学习笔记之gganimate包

taoyan：R语言中文社区特约作家，伪码农，R语言爱好者，爱开源。
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简介

gganimate包是ggplot2的扩展包，主要用于绘制动画。它在ggplot2的基础上了补充了一个美学映射frame，就像x,y,size,color,fill一样进行映射。

安装

if(!require(devtools)) install.packages("devtools")
devtools::install_github("dgrtwo/gganimate")

需要注意的是这个包依赖于ImageMagick来产生动画，如果自行安装的话在调用ImageMagick很容易出错，所以推荐在RStudio里面安装。

install.packages("installr")
installr::install.ImageMagick("http://www.imagemagick.org/script/download.php")

安装好之后以管理员身份运行RStudio

可视化

这里我们使用gapminder包里的数据集gapminder进行可视化

library(gapminder)
library(ggplot2)
library(gganimate)
theme_set(theme_bw())
head(gapminder)

# A tibble: 6 x 6
country continent year lifeExp pop gdpPercap
<fct> <fct> <int> <dbl> <int> <dbl>
1 Afghanistan Asia 1952 28.8 8425333 779
2 Afghanistan Asia 1957 30.3 9240934 821
3 Afghanistan Asia 1962 32.0 10267083 853
4 Afghanistan Asia 1967 34.0 11537966 836
5 Afghanistan Asia 1972 36.1 13079460 740
6 Afghanistan Asia 1977 38.4 14880372 786
p <- ggplot(gapminder, aes(gdpPercap, lifeExp, size=pop, color=continent,frame=year))
+geom_point()
+scale_x_log10()
gganimate(p)

不管动画中的图形如何移动，坐标轴、图例等都是固定的。

定制化

将gganimate与ggplot2结合起来可以定制化很多复杂的动画

p2 <- ggplot(gapminder, aes(gdpPercap, lifeExp, size=pop))+
geom_point()+
geom_point(aes(frame=year), color="red")+
scale_x_log10()
gganimate(p2)

如果要绘制累积效果图，gganimate提供了cumalative参数，这对于路径图来说十分是有效的

p3 <- ggplot(gapminder, aes(gdpPercap, lifeExp, frame=year, color=continent))+
geom_path(aes(cumulative=TRUE, group=country))+
scale_x_log10()+
facet_wrap(~continent)
gganimate(p3)

一般来说我们都是将时间映射给frame，这也符合我们的直觉，但是这并不意味着我们只能将时间映射给frame，我们可以将任何想要的变量映射给frame。

p4 <- ggplot(gapminder, aes(gdpPercap, lifeExp, size=pop, frame=continent))+
geom_point(color="blue")+
scale_x_log10()
gganimate(p4)

需要注意的是如何我们绘制的图形涉及到统计汇总比如geom_smooth()，那么在geom_smooth()图层中需要添加group映射。

p5 <- ggplot(gapminder,aes(gdpPercap, lifeExp, size=pop, frame=year))+
geom_point()+
geom_smooth(aes(group=year),method = "lm", show.legend = FALSE)+facet_wrap(~continent, scales = "free")+
scale_x_log10()
gganimate(p5)

后如果需要控制动画播放速度，使用interval参数控制

gganimate(p, interval = .2)

SessionInfo

sessionInfo()

R version 3.4.3 (2017-11-30)
Platform: x86_64-w64-mingw32/x64 (64-bit)
Running under: Windows >= 8 x64 (build 9200)

Matrix products: default

locale:
[1] LC_COLLATE=Chinese (Simplified)_China.936
[2] LC_CTYPE=Chinese (Simplified)_China.936
[3] LC_MONETARY=Chinese (Simplified)_China.936
[4] LC_NUMERIC=C
[5] LC_TIME=Chinese (Simplified)_China.936

attached base packages:
[1] stats graphics grDevices utils datasets methods
[7] base
other attached packages:
[1] gganimate_0.1.0.9000 ggplot2_2.2.1.9000
[3] gapminder_0.3.0

loaded via a namespace (and not attached):
[1] Rcpp_0.12.15 rstudioapi_0.7 magrittr_1.5
[4] munsell_0.4.3 colorspace_1.3-2 rlang_0.1.6
[7] stringr_1.2.0 plyr_1.8.4 tools_3.4.3
[10] grid_3.4.3 gtable_0.2.0 utf8_1.1.3
[13] cli_1.0.0 withr_2.1.1.9000 htmltools_0.3.6
[16] yaml_2.1.16 lazyeval_0.2.1 assertthat_0.2.0
[19] digest_0.6.15 tibble_1.4.2 crayon_1.3.4
[22] base64enc_0.1-3 animation_2.5 labeling_0.3
[25] stringi_1.1.6 compiler_3.4.3 pillar_1.1.0
[28] installr_0.19.0 scales_0.5.0.9000