如何实现ggplot2 geom_col中各柱形内部显示独立轮廓色？

使用ggplot2的geom_col绘图时，想让每个矩形的填充色由一个变量控制，轮廓色由另一个变量控制，但默认的轮廓线是包围整个矩形的，垂直相邻的柱形会互相覆盖轮廓，只能看到顶部柱形的轮廓。如何让每个柱形的轮廓色都在自身区域内显示？

示例代码（问题复现） #

df.toy <- data.frame(x = rep(1:2, each = 3),
   y = c(1, 2, 1, 1, 3, 1),
   color = c("a", "b", "b", "b", "c", "a"),
   fill = c("d", "e", "e", "e", "e", "e"))
ggplot() + geom_col(data = df.toy, aes(x = x,
      y = y, color = color, fill = fill), linewidth = 2) +
   scale_fill_manual(values = c("yellow",  "orange"))  +
   scale_color_manual(values = c("blue", "red", "green"))

当前问题：垂直堆叠的柱形中，下方柱形的顶部轮廓被上方柱形覆盖，无法同时显示两个相邻柱形的轮廓色。

解决方案 #

核心思路是避免绘制柱形的完整外围轮廓，改为手动绘制每个柱形的局部边框（左、右、上三条边），这样相邻柱形的边框不会重叠。具体步骤如下：

1. 先计算每个堆叠柱形的起始y坐标（堆叠基线）
2. 绘制无轮廓的填充柱形
3. 用geom_segment为每个柱形绘制左、右、上边框

完整实现代码 #

library(ggplot2)
library(dplyr)

# 计算堆叠柱形的起始和结束y坐标
df.toy <- df.toy %>%
  group_by(x) %>%
  arrange(desc(y)) %>% # 按高度降序排列，保证堆叠顺序正确
  mutate(y_start = cumsum(y) - y,  # 柱形底部y值
         y_end = cumsum(y)) %>%    # 柱形顶部y值
  ungroup()

ggplot() +
  # 第一步：绘制填充柱形（不带轮廓）
  geom_col(data = df.toy, aes(x = x, y = y, fill = fill)) +
  # 第二步：绘制左侧边框
  geom_segment(data = df.toy,
               aes(x = x - 0.4, xend = x - 0.4,
                   y = y_start, yend = y_end,
                   color = color),
               linewidth = 2) +
  # 绘制右侧边框
  geom_segment(data = df.toy,
               aes(x = x + 0.4, xend = x + 0.4,
                   y = y_start, yend = y_end,
                   color = color),
               linewidth = 2) +
  # 绘制顶部边框
  geom_segment(data = df.toy,
               aes(x = x - 0.4, xend = x + 0.4,
                   y = y_end, yend = y_end,
                   color = color),
               linewidth = 2) +
  # 设置颜色映射
  scale_fill_manual(values = c("yellow", "orange")) +
  scale_color_manual(values = c("blue", "red", "green")) +
  theme_minimal()

效果说明 #

通过这种方式，每个柱形的左、右、上边框独立存在，相邻柱形之间不会出现轮廓重叠，所有柱形的轮廓色都能在自身区域内清晰显示。

如果需要更灵活的矩形绘制，也可以使用ggforce包的geom_rect，但上述方案仅依赖基础的dplyr和ggplot2，无需额外安装扩展包。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者InColorado