R: добавить откалиброванные оси в PCA biplot в ggplot2

Я работаю над пакетом ordination, используя ggplot2. Прямо сейчас я строю биплоции традиционным способом, при этом нагрузки отображаются стрелками. Мне также было бы интересно, хотя бы использовать калиброванные оси и представлять оси нагрузки в виде линий через начало координат, а также с загрузкой меток, отображаемых вне области графика. В базе R это реализовано в

library(OpenRepGrid)
biplot2d(boeker)

но я ищу решение ggplot2. У кого-нибудь есть мысли, как достичь чего-то подобного в ggplot2? Возможно, добавление имен переменных за пределы области графика можно сделать здесь. Я полагаю, но как могут быть построены сегменты линии вне области графика?

В настоящее время у меня есть

install.packages("devtools")
library(devtools)
install_github("fawda123/ggord")
library(ggord)
data(iris)
ord <- prcomp(iris[,1:4],scale=TRUE)
ggord(ord, iris$Species)

Нагрузки находятся в ord$rotation

                    PC1         PC2        PC3        PC4
Sepal.Length  0.5210659 -0.37741762  0.7195664  0.2612863
Sepal.Width  -0.2693474 -0.92329566 -0.2443818 -0.1235096
Petal.Length  0.5804131 -0.02449161 -0.1421264 -0.8014492
Petal.Width   0.5648565 -0.06694199 -0.6342727  0.5235971

Как я могу добавить строки через начало координат, внешние тики и метки за пределами области оси (возможно, в том числе крутое дрожание, которое применяется выше для перекрывающихся меток)?

NB Я не хочу отключать обрезку, так как некоторые элементы моего сюжета иногда могут выходить за пределы рамки

EDIT: Кто-то, похоже, задал аналогичный вопрос до, хотя вопрос все еще не получил ответа. Он указывает, что делать что-то подобное в базе R (хотя и уродливо) можно сделать, например,

plot(-1:1, -1:1, asp = 1, type = "n", xaxt = "n", yaxt = "n", xlab = "", ylab = "")
abline(a = 0, b = -0.75)
abline(a = 0, b = 0.25)
abline(a = 0, b = 2)
mtext("V1", side = 4, at = -0.75*par("usr")[2])
mtext("V2", side = 2, at = 0.25*par("usr")[1])
mtext("V3", side = 3, at = par("usr")[4]/2)

Минимальным допустимым примером в ggplot2 будет

library(ggplot2)
df <- data.frame(x = -1:1, y = -1:1)
dfLabs <- data.frame(x = c(1, -1, 1/2), y = c(-0.75, -0.25, 1), labels = paste0("V", 1:3))
p <- ggplot(data = df, aes(x = x, y = y)) +  geom_blank() +
  geom_abline(intercept = rep(0, 3), slope = c(-0.75, 0.25, 2)) +
  theme_bw() + coord_cartesian(xlim = c(-1, 1), ylim = c(-1, 1)) +
  theme(axis.title = element_blank(), axis.text = element_blank(), axis.ticks = element_blank(),
        panel.grid = element_blank())
p + geom_text(data = dfLabs, mapping = aes(label = labels))

но поскольку вы не видите удачи с ярлыками, и я ищу решение, которое не требует от него отсечения.

EDIT2: бит связанного вопроса заключается в том, как добавить пользовательские метки разрыва/метки и метки, например красным цветом, в верхней части оси X и справа от оси Y, чтобы показать систему координат факторных нагрузок? (в случае, если я буду масштабировать его относительно коэффициентов, чтобы сделать стрелки более ясными, как правило, в сочетании с единичным кругом)

Ответ 1

Возможно, в качестве альтернативы вы можете полностью удалить панель и топовые панели по умолчанию и вместо этого нарисуйте меньший прямоугольник в области графика. Обрезание строк, чтобы не столкнуться с текстовыми надписями, немного сложно, но это может сработать.

df <- data.frame(x = -1:1, y = -1:1)
dfLabs <- data.frame(x = c(1, -1, 1/2), y = c(-0.75, -0.25, 1), 
                     labels = paste0("V", 1:3))
p <- ggplot(data = df, aes(x = x, y = y)) +  
  geom_blank() +
  geom_blank(data=dfLabs, aes(x = x, y = y)) +
  geom_text(data = dfLabs, mapping = aes(label = labels)) +
  geom_abline(intercept = rep(0, 3), slope = c(-0.75, 0.25, 2)) +
  theme_grey() +
  theme(axis.title = element_blank(), 
        axis.text = element_blank(), 
        axis.ticks = element_blank(),
        panel.grid = element_blank()) + 
  theme()

library(grid)
element_grob.element_custom <- function(element, ...)  {
  rectGrob(0.5,0.5, 0.8, 0.8, gp=gpar(fill="grey95"))
}

panel_custom <- function(...){ # dummy wrapper
  structure(
    list(...), 
    class = c("element_custom","element_blank", "element") 
  ) 

}

p <- p + theme(panel.background=panel_custom())


clip_layer <- function(g, layer="segment", width=1, height=1){
  id <- grep(layer, names(g$grobs[[4]][["children"]]))
  newvp <- viewport(width=unit(width, "npc"), 
                    height=unit(height, "npc"), clip=TRUE)
  g$grobs[[4]][["children"]][[id]][["vp"]] <- newvp

  g
}

g <- ggplotGrob(p)
g <- clip_layer(g, "segment", 0.85, 0.85)
grid.newpage()
grid.draw(g)

Ответ 2

Как насчет этого:

используйте следующий код. Если вы хотите, чтобы этикетки также сверху и справа смотрели: http://rpubs.com/kohske/dual_axis_in_ggplot2

require(ggplot2)

data(iris)
ord <- prcomp(iris[,1:4],scale=TRUE)

slope <- ord$rotation[,2]/ord$rotation[,1]

p <- ggplot() + 
  geom_point(data = as.data.frame(ord$x), aes(x = PC1, y = PC2)) +
  geom_abline(data = as.data.frame(slope), aes(slope=slope))

info <- ggplot_build(p)

x <- info$panel$ranges[[1]]$x.range[1]
y <- info$panel$ranges[[1]]$y.range[1]

p + 
  scale_x_continuous(breaks=y/slope, labels=names(slope)) +
  scale_y_continuous(breaks=x*slope, labels=names(slope)) +
  theme(axis.text.x  = element_text(angle=90, vjust=0.5),
        panel.grid.major = element_blank(),
        panel.grid.minor = element_blank(),
        axis.title.x=element_blank(),
        axis.title.y=element_blank())