如何用ggplot2+ggforce创建两个不同区域的放大插入子图并并排展示？

ggforce::facet_zoom仅支持单个放大面板，要添加第二个放大子图并将其放在第一个的右侧，推荐使用patchwork包来组合多个ggplot图形，实现灵活的布局控制。

完整代码示例 #

library(ggplot2)
library(ggforce)
library(patchwork)

# 绘制主图，添加放大区域标记
p_main <- ggplot(mtcars,
                 aes(x = mpg, y = disp, color = factor(cyl), shape = factor(carb))) +
  geom_point(size = 2) +
  # 用虚线框标记两个放大区域
  annotate("rect", xmin = 15, xmax = 20, ymin = 200, ymax = 300,
           fill = NA, color = "#E63946", linewidth = 1, linetype = "dashed") +
  annotate("rect", xmin = 30, xmax = 35, ymin = 0, ymax = 100,
           fill = NA, color = "#457B9D", linewidth = 1, linetype = "dashed") +
  labs(x = "Miles/(US) gallon", y = "Displacement (cu.in.)",
       color = "Cylinders", shape = "Carburetors")

# 第一个放大子图：限定坐标范围，保留所有数据的视觉映射
p_zoom1 <- ggplot(mtcars,
                  aes(x = mpg, y = disp, color = factor(cyl), shape = factor(carb))) +
  geom_point(size = 2) +
  coord_cartesian(xlim = c(15, 20), ylim = c(200, 300)) +
  labs(title = "Zoom: 15-20 mpg | 200-300 disp") +
  theme(plot.title = element_text(size = 10),
        axis.title = element_text(size = 9))

# 第二个放大子图
p_zoom2 <- ggplot(mtcars,
                  aes(x = mpg, y = disp, color = factor(cyl), shape = factor(carb))) +
  geom_point(size = 2) +
  coord_cartesian(xlim = c(30, 35), ylim = c(0, 100)) +
  labs(title = "Zoom: 30-35 mpg | 0-100 disp") +
  theme(plot.title = element_text(size = 10),
        axis.title = element_text(size = 9))

# 组合布局：主图占上方整行，两个放大子图并排占下方一行
p_main / (p_zoom1 + p_zoom2) +
  plot_layout(heights = c(3, 1)) +  # 调整主图与子图的高度比例
  plot_annotation(title = "mtcars Scatter Plot with Dual Zoom Panels")

关键说明 #

1. 替代facet_zoom：由于facet_zoom仅支持单个放大面板，改用patchwork组合独立的ggplot对象，实现多面板布局
2. coord_cartesian的优势：使用coord_cartesian()而非xlim()/ylim()，避免过滤数据，仅放大指定区域，保持与主图一致的视觉比例和数据映射
3. 布局控制：通过patchwork的语法/实现上下布局，+实现左右布局，plot_layout()可调整各区域的尺寸比例
4. 视觉标记：主图中添加的虚线框可帮助用户快速对应放大区域与子图

如果需要将放大子图作为内嵌插入图放在主图内部右侧，可使用annotation_custom()将子图转换为grob对象后嵌入，示例代码如下：

library(grid)

# 将子图转换为grob对象
g_zoom1 <- ggplotGrob(p_zoom1)
g_zoom2 <- ggplotGrob(p_zoom2)

# 主图内嵌双放大子图
p_main +
  annotation_custom(grob = g_zoom1, xmin = 25, xmax = 35, ymin = 220, ymax = 350) +
  annotation_custom(grob = g_zoom2, xmin = 25, xmax = 35, ymin = 0, ymax = 130)

这种方式需要手动调整xmin/xmax/ymin/ymax参数来定位插入图的位置。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Daniel Valencia C.