Рисование меток на плоском участке контурных линий в ggplot2

В предыдущем вопросе я воспроизвел контурный график, сгенерированный с пакетом полей, вместо ggplot2 (полный пример ниже). Единственная проблема заключается в том, что я хотел бы повторить размещение меток контура в contour(), которые по умолчанию находятся в "самой плоской" части строки - второе изображение может показать, почему. Я не понимаю, как настроить этот расчет. Я вижу здесь, что можно захватить данные, используемые для создания контурных линий, а затем geom_text() можно использовать для построения текста. Так что же осталось выяснить, как рассчитать "самую плоскую" часть. Идеи?

library(fields)
library(ggplot2)
library(reshape)
library(directlabels)

sumframe<-structure(list(Morph = c("LW", "LW", "LW", "LW", "LW", "LW", "LW", "LW", "LW", "LW", "LW", "LW", "LW", "SW", "SW", "SW", "SW", "SW", "SW", "SW", "SW", "SW", "SW", "SW", "SW", "SW"), xvalue = c(4, 8, 9, 9.75, 13, 14, 16.25, 17.25, 18, 23, 27, 28, 28.75, 4, 8, 9, 9.75, 13, 14, 16.25, 17.25, 18, 23, 27, 28, 28.75), yvalue = c(17, 34, 12, 21.75, 29, 7, 36.25, 14.25, 24, 19, 36, 14, 23.75, 17, 34, 12, 21.75, 29, 7, 36.25, 14.25, 24, 19, 36, 14, 23.75), zvalue = c(126.852666666667, 182.843333333333, 147.883333333333, 214.686666666667, 234.511333333333, 198.345333333333, 280.9275, 246.425, 245.165, 247.611764705882, 266.068, 276.744, 283.325, 167.889, 229.044, 218.447777777778, 207.393, 278.278, 203.167, 250.495, 329.54, 282.463, 299.825, 286.942, 372.103, 307.068)), .Names = c("Morph", "xvalue", "yvalue", "zvalue"), row.names = c(NA, -26L), class = "data.frame")

sumframeLW<-subset(sumframe, Morph=="LW")

# FIELDS CONTOUR PLOT:
surf.teLW<-Tps(cbind(sumframeLW$xvalue, sumframeLW$yvalue), sumframeLW$zvalue, lambda=0.01)
summary(surf.teLW)
surf.te.outLW<-predict.surface(surf.teLW)
image(surf.te.outLW, col=tim.colors(128), xlim=c(0,38), ylim=c(0,38), zlim=c(100,400), lwd=5, las=1, font.lab=2, cex.lab=1.3, mgp=c(2.7,0.5,0), font.axis=1, lab=c(5,5,6), xlab=expression("X value"), ylab=expression("Y value"),main="LW plot")
contour(surf.te.outLW, lwd=2, labcex=1, add=T)

# GGPLOT2 CONTOUR PLOT:
LWsurfm<-melt(surf.te.outLW)
LWsurfm<-rename(LWsurfm, c("value"="z", "X1"="x", "X2"="y"))
LWsurfms<-na.omit(LWsurfm)

LWp<-ggplot(LWsurfms, aes(x,y,z=z))+geom_tile(aes(fill=z))+stat_contour(aes(x,y,z=z, colour=..level..), colour="black", size=0.6)+scale_fill_gradientn(colours=tim.colors(128))
LWp
LWp<-direct.label(LWp)

Ответ 1

Я создал функцию для вычисления самой плоской секции, используя метод contour() (от plot3d), создал фрейм данных с самыми плоскими значениями с помощью plyr и добавил его вручную к графику с помощью geom_text(). Чтобы точно соответствовать выходу contour(), метки нужно поворачивать, разделы контурных линий нужно стирать, чтобы освободить место для этикеток, и необходимо внести исправления, чтобы метки не падали с краев контурные линии. Я буду работать над ними в течение следующих нескольких месяцев (это все еще побочный проект).

library(fields)
library(ggplot2)
library(reshape)

sumframe<-structure(list(Morph = c("LW", "LW", "LW", "LW", "LW", "LW", "LW", "LW", "LW", "LW", "LW", "LW", "LW", "SW", "SW", "SW", "SW", "SW", "SW", "SW", "SW", "SW", "SW", "SW", "SW", "SW"), xvalue = c(4, 8, 9, 9.75, 13, 14, 16.25, 17.25, 18, 23, 27, 28, 28.75, 4, 8, 9, 9.75, 13, 14, 16.25, 17.25, 18, 23, 27, 28, 28.75), yvalue = c(17, 34, 12, 21.75, 29, 7, 36.25, 14.25, 24, 19, 36, 14, 23.75, 17, 34, 12, 21.75, 29, 7, 36.25, 14.25, 24, 19, 36, 14, 23.75), zvalue = c(126.852666666667, 182.843333333333, 147.883333333333, 214.686666666667, 234.511333333333, 198.345333333333, 280.9275, 246.425, 245.165, 247.611764705882, 266.068, 276.744, 283.325, 167.889, 229.044, 218.447777777778, 207.393, 278.278, 203.167, 250.495, 329.54, 282.463, 299.825, 286.942, 372.103, 307.068)), .Names = c("Morph", "xvalue", "yvalue", "zvalue"), row.names = c(NA, -26L), class = "data.frame")

# Subdivide, calculate surfaces, recombine for ggplot:
sumframeLW<-subset(sumframe, Morph=="LW")
sumframeSW<-subset(sumframe, Morph="SW")

surf.teLW<-Tps(cbind(sumframeLW$xvalue, sumframeLW$yvalue), sumframeLW$zvalue, lambda=0.01)
surf.te.outLW<-predict.surface(surf.teLW)

surf.teSW<-Tps(cbind(sumframeSW$xvalue, sumframeSW$yvalue), sumframeSW$zvalue, lambda=0.01)
surf.te.outSW<-predict.surface(surf.teSW)

sumframe$Morph<-as.numeric(as.factor(sumframe$Morph))

LWsurfm<-melt(surf.te.outLW)
LWsurfm<-rename(LWsurfm, c("value"="z", "X1"="x", "X2"="y"))
LWsurfms<-na.omit(LWsurfm)
LWsurfms[,"Morph"]<-c("LW")

SWsurfm<-melt(surf.te.outSW)
SWsurfm<-rename(SWsurfm, c("value"="z", "X1"="x", "X2"="y"))
SWsurfms<-na.omit(SWsurfm)
SWsurfms[,"Morph"]<-c("SW")

LWSWsurf<-rbind(LWsurfms, SWsurfms)
# Note that I've lost my units - things have been rescaled to be between 0 and 80.

LWSWc<-ggplot(LWSWsurf, aes(x,y,z=z))+facet_wrap(~Morph)+geom_contour(colour="black", size=0.6)
LWSWc
# Create data frame from data used to generate this contour plot:
tmp3<-ggplot_build(LWSWc)$data[[1]]

В двух словах кадр данных tmp3 содержит вектор tmp3$group, который использовался в качестве переменной группировки для последующих вычислений. На каждом уровне tmp3$group отклонения вычислялись с помощью flattenb. Создан новый кадр данных, и значения из этого кадра данных были добавлены в график с помощью geom_text().

flattenb <- function (tmp3){
    counts = length(tmp3$group)
    xdiffs = diff(tmp3$x)
    ydiffs = diff(tmp3$y)
    avgGradient = ydiffs/xdiffs
    squareSum = avgGradient * avgGradient
    variance = (squareSum - (avgGradient * avgGradient) / counts / counts)
    data.frame(variance = c(9999999, variance) #99999 pads this so the length is same as original and the first values are not selected
    )
}

tmp3<-cbind(tmp3, ddply(tmp3, 'group', flattenb))
tmp3l<-ddply(tmp3, 'group', subset, variance==min(variance))
tmp3l[,"Morph"]<-c(rep("LW", times=8), rep("SW", times=8))

LWSWpp<-ggplot(LWSWsurf, aes(x,y,z=z))
LWSWpp<-LWSWpp+geom_tile(aes(fill=z))+stat_contour(aes(x,y,z=z, colour=..level..), colour="black", size=0.6)
LWSWpp<-LWSWpp+scale_fill_gradientn(colours=tim.colors(128))
LWSWpp<-LWSWpp+geom_text(data=tmp3l, aes(z=NULL, label=level))+facet_wrap(~Morph)
LWSWpp

Ответ 2

Вам нужно реализовать алгоритм отсюда:

https://github.com/wch/r-source/blob/c3ba5b0be36d3a1290e18fe189142c88f1e43236/src/library/graphics/src/plot3d.c#L1668

функция не возвращает никакой информации о расположении контурных меток, она делает фактический чертеж на графическом устройстве, поэтому вы не можете подключить его к ggplot. Он также знает, что не следует рисовать контурную линию под меткой.

Пока это не реализовано в ggplot, придерживайтесь базовой графики.