16 그래프 테마

ggplot2는 그래프 문법에 맞춰 데이터프레임을 입력으로 받아 그래프를 생성하는 대표적인 시각화 패키지다. ggplot2에서 기본으로 제공되는 테마(theme)는 9개가 있어, 다양한 테마별로 최소의 코딩으로 시각화 하고 가장 적합한 그래프 테마를 선정한다. 먼저, 각 테마를 달리 적용하여 비교할 수 있는 기본 ggplot 그래프를 준비한다.

library(tidyverse)
library(palmerpenguins)

extrafont::loadfonts(quiet = TRUE)

base_penguins_gg <- penguins |> 
  drop_na() |> 
  ggplot(aes(x = flipper_length_mm, y = body_mass_g)) +
    geom_point(aes(color = species, shape = species), size = 3) +
    geom_smooth(method = "lm", se = FALSE, color = "black")  +
    labs(
      title = "기본 테마",
      subtitle = "물갈퀴 길이와 체중 회귀분석",
      x = "물갈퀴 길이 (mm)",
      y = "체중 (g)",
      color = "펭귄종",
    ) +
    guides(shape = "none") +
    theme_classic(base_family = "MaruBuri Bold") +
    theme(legend.position = c(0.90, 0.25))

base_penguins_gg

펭귄 데이터셋을 사용하여 물갈퀴 길이와 체중 사이의 관계를 시각화하는 그래프를 draw_themes() 함수로 테마를 달리 적용하여 ggplot 그래프를 생성한 후에 리스트 객체로 저장한다.

다양한 테마를 draw_themes() 함수에 인자로 넘기기 위해 themes_name과 themes_vector에 테마명과 테마 함수를 저장장 한 후 map2() 함수로 테마를 달리한 ggplot 그래프를 저장한다. 마지막으로, patchwork::wrap_plots() 함수를 사용하여 모든 그래프를 결합하여 하나의 그래프로 출력한다.

draw_themes <- function(theme_name, theme_choice) {
  penguins |> 
    ggplot(aes(x = flipper_length_mm, y = body_mass_g)) +
      geom_point(aes(color = species, shape = species), size = 1) +
      geom_smooth(method = "lm", se = FALSE, color = "black")  +
      labs(
        title = theme_name,
        subtitle = "물갈퀴 길이와 체중 회귀분석",
        x = "물갈퀴 길이 (mm)",
        y = "체중 (g)",
        color = "펭귄종",
      ) +
      guides(shape = "none") +
      theme_choice() +
      theme(legend.position = c(0.90, 0.15))    
}

## 테마명과 벡터
themes_name <- c("theme_gray", "theme_bw", "theme_linedraw", 
                 "theme_light", "theme_dark", "theme_minimal", "theme_classic", 
                 "theme_void", "theme_test")

themes_vector <- c(theme_gray , theme_bw , theme_linedraw , 
                  theme_light , theme_dark , theme_minimal , theme_classic , 
                  theme_void , theme_test )

theme_output <- map2(themes_name, themes_vector, draw_themes)

patchwork::wrap_plots(theme_output)

16.0.1 `hrbrthemes`

밥 루디스가 제작한 hrbrthemes 테마 패키지는 특히 텍스트가 많은 비즈니스 유형의 프레젠테이션에 적합한 테마와 테마 구성 요소를 제공한다.

library(hrbrthemes)

hrbr_themes_name <- c("theme_ipsum", "theme_ipsum_ps", "theme_ipsum_es", "theme_ipsum_rc", "theme_ipsum_ps", "theme_ipsum_pub", "theme_ipsum_tw", "theme_modern_rc", "theme_ft_rc")

hrbr_themes_vector <- c(theme_ipsum, theme_ipsum_ps, theme_ipsum_es, theme_ipsum_rc, theme_ipsum_ps, theme_ipsum_pub, theme_ipsum_tw, theme_modern_rc, theme_ft_rc)

hrbr_theme_output <- map2(hrbr_themes_name, hrbr_themes_vector, draw_themes)

hrbrtheme_gg <- patchwork::wrap_plots(hrbr_theme_output)

hrbrtheme_gg

ragg::agg_jpeg("images/hrbrtheme_gg.jpeg",
               width = 10, height = 7, units = "in", res = 600)
hrbrtheme_gg
dev.off()

16.0.2 `ggthemes`

제프리 아놀드(Jeffrey Arnold)가 제작한 ggthemes 테마 패키지는 소프트웨어, 데이터 시각화 선구자 및 다양한 곳에서 영감을 얻은 다양한 테마를 제공한다.

library(ggthemes)

ggthemes_name <- c("theme_base()","theme_calc()","theme_clean()","theme_economist()",
                   "theme_economist_white()","theme_excel()","theme_excel_new()",
                   "theme_few()","theme_fivethirtyeight()","theme_foundation()",
                   "theme_gdocs()","theme_hc()","theme_igray()","theme_map()",
                   "theme_pander()","theme_solarized_2()","theme_solid()",
                   "theme_stata()","theme_tufte()","theme_wsj()")

ggthemes_vector <- c(theme_base, theme_calc, theme_clean, theme_economist, theme_economist_white,
                     theme_excel, theme_excel_new, theme_few, theme_fivethirtyeight,
                     theme_foundation, theme_gdocs, theme_hc, theme_igray, theme_map,
                     theme_pander, theme_solarized_2, theme_solid, theme_stata, theme_tufte, 
                     theme_wsj)

ggtheme_output <- map2(ggthemes_name, ggthemes_vector, draw_themes)

ggtheme_gg <- patchwork::wrap_plots(ggtheme_output)

ggtheme_gg

ragg::agg_jpeg("images/ggtheme_gg.jpeg",
               width = 10, height = 7, units = "in", res = 600)
ggtheme_gg
dev.off()

16.0.3 `wesanderson`

웨스 앤더슨(Wes Anderson) 영화의 독특하고 눈에 띄는 스타일을 기반으로 한 색상 팔레트를 제공하는 패키지다.

library(wesanderson)

draw_wesanderson <- function(palette_name, wesanderson_palette ="Darjeeling1") {
  penguins |> 
    ggplot(aes(x = flipper_length_mm, y = body_mass_g)) +
      geom_point(aes(color = species, shape = species), size = 1) +
      geom_smooth(method = "lm", se = FALSE, color = "black")  +
      labs(
        title = palette_name,
        subtitle = "물갈퀴 길이와 체중 회귀분석",
        x = "물갈퀴 길이 (mm)",
        y = "체중 (g)",
        color = "펭귄종",
      ) +
      guides(shape = "none") +
      theme_minimal() +
      theme(legend.position = c(0.90, 0.15)) +  
      scale_color_manual(values= wes_palette(wesanderson_palette, n = 3))
}

wes_theme_output <- map2(names(wes_palettes), names(wes_palettes), draw_wesanderson)

wes_theme_gg <- patchwork::wrap_plots(wes_theme_output)

wes_theme_gg

ragg::agg_jpeg("images/wes_theme_gg.jpeg",
               width = 10, height = 7, units = "in", res = 600)
wes_theme_gg
dev.off()

16.1 사용자 테마

설치한 한글 글꼴과 색상을 매칭하여 사용자 맞춤 테마(theme_penguin)을 생성하고 색상은 wesanderson 패키지에서 Darjeeling1 5가지 색상을 사용하여 시각화한다.

extrafont::loadfonts("win")

theme_penguin <- function() {
  
  # ggthemes::theme_tufte() +
  theme_minimal() +
    
  theme(
      plot.title     = element_text(family = "NanumSquare", size = 18, face = "bold"),
      plot.subtitle  = element_text(family = "MaruBuri", size = 13),
      axis.title.x   = element_text(family = "MaruBuri"),
      axis.title.y   = element_text(family = "MaruBuri"),
      axis.text.x    = element_text(family = "MaruBuri", size = 11),
      axis.text.y    = element_text(family = "MaruBuri", size = 11),
      legend.title   = element_text(family = "MaruBuri", size=13),
      plot.caption   = element_text(family = "NanumSquare", color = "gray20")
  )
}

darjeeling1_palette <- wes_palette("Darjeeling1", n = 5)

ggplot_penguins_gg <- penguins |> 
  ggplot(aes(x = flipper_length_mm, y = body_mass_g)) +
    geom_point(aes(color = species, shape = species), size = 3) +
    geom_smooth(method = "lm", se = FALSE, color = "black")  +
    labs(
      title = "물갈퀴 길이와 체중 회귀분석",
      subtitle = "남극 파머 펭귄 데이터셋",
      x = "물갈퀴 길이 (mm)",
      y = "체중 (g)",
      color = "펭귄종",
      caption = "자료출처: palmerpenguins 패키지"
    ) +
  guides(shape = "none") +
  scale_color_manual(values =  darjeeling1_palette) +
  theme_penguin()

ggplot_penguins_gg

ggsave("images/ggplot_penguins_gg.png")

16.2 그래프 자동 설정

작성한 테마를 매번 코드를 “복사하여 붙여넣기” 하여 사용하는 대신 .Rprofile 파일에 반영하여 매번 ggplot 시각화를 할 때 사용하는 방법을 살펴보자. usethis 패키지 edit_r_profile() 함수를 호출하여 앞서 작성한 테마를 반영한다.

usethis::edit_r_profile()

theme_penguin() 테마를 ggplot2 패키지 theme_set()으로 설정하고 기본 색상을 정의하면 시각화 그래프에 반영하여 사용할 수 있다.

suppressWarnings(suppressMessages({

  extrafont::loadfonts("win")


  ## 테마 (글꼴) -----------------------------
  theme_penguin <- function() {

    # ggthemes::theme_tufte() +
    ggplot2::theme_minimal() +

      ggplot2::theme(
        plot.title     = ggplot2::element_text(family = "NanumSquare", size = 18, face = "bold"),
        plot.subtitle  = ggplot2::element_text(family = "MaruBuri", size = 13),
        axis.title.x   = ggplot2::element_text(family = "MaruBuri"),
        axis.title.y   = ggplot2::element_text(family = "MaruBuri"),
        axis.text.x    = ggplot2::element_text(family = "MaruBuri", size = 11),
        axis.text.y    = ggplot2::element_text(family = "MaruBuri", size = 11),
        legend.title   = ggplot2::element_text(family = "MaruBuri", size=13),
        plot.caption   = ggplot2::element_text(family = "NanumSquare", color = "gray20")
      )
  }

  ## 색상
  ### 웨스 앤더슨
  color_palette <- wesanderson::wes_palette("Darjeeling1", n = 5)

  ggplot2::theme_set(theme_penguin())

}))

.Rprofile 파일에 ggplot() 사용자 정의 테마가 지정되어 있기 때문에 새로 R 세션을 시작하면 theme_penguin() 테마 및 웨스 앤더스 color_palette 색상 팔레트도 사용할 수 있다.

library(tidyverse)
library(palmerpenguins)

penguins_theme_gg <- penguins |> 
  ggplot(aes(x = flipper_length_mm, y = body_mass_g)) +
    geom_point(aes(color = species, shape = species), size = 3) +
    geom_smooth(method = "lm", se = FALSE, color = "black")  +
    labs(
      title = "물갈퀴 길이와 체중 회귀분석",
      subtitle = "남극 파머 펭귄 데이터셋",
      x = "물갈퀴 길이 (mm)",
      y = "체중 (g)",
      color = "펭귄종",
      caption = "자료출처: palmerpenguins 패키지"
    ) +
  guides(shape = "none") +
  scale_color_manual(values =  color_palette) +
  theme_penguin()

ragg::agg_jpeg("images/penguins_theme_gg.jpg",
              width = 10, height = 7, units = "in", res = 600)
penguins_theme_gg
dev.off()

16.0.1 hrbrthemes

16.0.2 ggthemes

16.0.3 wesanderson

16.1 사용자 테마

16.2 그래프 자동 설정

16.0.1 `hrbrthemes`

16.0.2 `ggthemes`

16.0.3 `wesanderson`