用gganimate使用gtable对象

Question

我正在用gganimate生成一个gif，我想对绘图格式做一些调整，这些调整只能通过将ggplot对象转换为gtable来完成。例如，我想更改情节标题的位置，以便它总是出现在情节的左下角。

下面是情节调整的一个例子：

library(ggplot2)
library(gganimate)
library(dplyr)

# Helper function to position plot title all the way to left of plot
align_titles_left <- function(p, newpage = TRUE) {
  p_built <- invisible(ggplot2::ggplot_build(p))
  gt <- invisible(ggplot2::ggplot_gtable(p_built))
  
  gt$layout[which(gt$layout$name == "title"), c("l", "r")] <- c(2, max(gt$layout$r))
  gt$layout[which(gt$layout$name == "subtitle"), c("l", "r")] <- c(2, max(gt$layout$r))
  
  
  # Prints the plot to the current graphical device
  # and invisibly return the object
  gridExtra::grid.arrange(gt, newpage = newpage)
  invisible(gt)
}

# Create an example plot
static_plot <- iris %>% 
  ggplot(aes(x = Sepal.Length, y = Sepal.Width,
             color = Species)) +
  geom_point() +
  labs(title = "This title should appear in the far left.")

# Print the static plot using the adjustment function
align_titles_left(static_plot)

​

​

如何在gganimate中使用此函数？

下面是一些示例gganimate代码，可以将此示例中的情节转换为动画。

# Produce the animated plot
static_plot +
  transition_states(Species,
                    transition_length = 3,
                    state_length = 1)

Answer 1

结果是这样的。解释如下：

​

​

任何与grobs的黑客行为都应该在之后进行，在之后，动画情节的各个帧已经创建，但在相关的图形设备上绘制之前。此窗口发生在gganimate:::Scene的gganimate:::Scene函数中。

我们可以定义我们自己版本的Scene，它继承了原始版本，但是使用了一个修改过的plot_frame函数，插入了grob行：

Scene2 <- ggproto(
  "Scene2",
  gganimate:::Scene,
  plot_frame = function(self, plot, i, newpage = is.null(vp), 
                        vp = NULL, widths = NULL, heights = NULL, ...) {
    plot <- self$get_frame(plot, i)
    plot <- ggplot_gtable(plot)

    # insert changes here
    plot$layout[which(plot$layout$name == "title"), c("l", "r")] <- c(2, max(plot$layout$r))
    plot$layout[which(plot$layout$name == "subtitle"), c("l", "r")] <- c(2, max(plot$layout$r))

    if (!is.null(widths)) plot$widths <- widths
    if (!is.null(heights)) plot$heights <- heights
    if (newpage) grid::grid.newpage()
    grDevices::recordGraphics(
      requireNamespace("gganimate", quietly = TRUE),
      list(),
      getNamespace("gganimate")
    )
    if (is.null(vp)) {
      grid::grid.draw(plot)
    } else {
      if (is.character(vp)) seekViewport(vp)
      else pushViewport(vp)
      grid::grid.draw(plot)
      upViewport()
    }
    invisible(NULL)
  })

之后，我们必须在动画过程中用我们的版本Scene替换Scene2。我列出了以下两种方法：

1. 定义一个单独的动画函数，animate2，以及使用Scene2而不是Scene所需的中间函数。在我看来，这样做更安全，因为它不会改变gganimate包中的任何内容。但是，它确实涉及到更多的代码&如果函数定义在源中发生变化，将来可能会中断。
2. 重写此会话的gganimate包中的现有函数(基于答案here)。这要求每个会话都需要手工操作，但是所需的实际代码更改非常小&可能不会那么容易中断。但是，它也有混淆用户的风险，因为相同的函数可能导致不同的结果，这取决于更改之前还是之后调用它。

方法1

界定职能：

library(magrittr)

create_scene2 <- function(transition, view, shadow, ease, transmuters, nframes) {
  if (is.null(nframes)) nframes <- 100
  ggproto(NULL, Scene2, transition = transition, 
          view = view, shadow = shadow, ease = ease, 
          transmuters = transmuters, nframes = nframes)
}

ggplot_build2 <- gganimate:::ggplot_build.gganim
body(ggplot_build2) <- body(ggplot_build2) %>%
  as.list() %>%
  inset2(4,
         quote(scene <- create_scene2(plot$transition, plot$view, plot$shadow, 
                                      plot$ease, plot$transmuters, plot$nframes))) %>%
  as.call()

prerender2 <- gganimate:::prerender
body(prerender2) <- body(prerender2) %>%
  as.list() %>%
  inset2(3,
         quote(ggplot_build2(plot))) %>%
  as.call()

animate2 <- gganimate:::animate.gganim
body(animate2) <- body(animate2) %>%
  as.list() %>%
  inset2(7,
         quote(plot <- prerender2(plot, nframes_total))) %>%
  as.call()

用法：

animate2(static_plot +
           transition_states(Species,
                             transition_length = 3,
                             state_length = 1))

方法2

在控制台中运行trace(gganimate:::create_scene, edit=TRUE)，并在弹出编辑窗口中将Scene更改为Scene2。

用法：

animate(static_plot +
          transition_states(Species,
                            transition_length = 3,
                            state_length = 1))

(两种方法的结果是相同的。)