如何用stat_summary_2d生成平滑的二维统计图？

我有如下样本数据集：

templ = data.frame(count = c(200,225,610,233,250,210,290,255,279,250),
                  temperature = c(12.2,11.6,12,8.5,4,8.2,9.2,10.6,10.8,10.9),
                  relative_humidity_percent = c(74,78,72,65,77,84,83,74,73,75))

使用stat_summary_2d生成了块状热力图：

ggplot(templ, aes(temperature, relative_humidity_percent, z = count)) +
  stat_summary_2d(bins = 5) +
  viridis::scale_fill_viridis() +
  theme_classic()+
  theme(panel.background = element_rect(fill = "black"))

我希望生成平滑渐变的热力图，请问是否可以通过stat_summary_2d实现这类效果？

stat_summary_2d无法实现平滑渐变的热力图效果，因为它的核心逻辑是将平面划分为离散的矩形分箱，对每个分箱内的数据计算统计量（如均值、总和），最终输出的是块状离散的可视化结果，本身不包含插值平滑的逻辑。

要生成类似的平滑热力图，推荐以下几种替代方案：

1. 插值后绘制栅格图 #

借助akima包对原始数据进行双线性插值，生成连续的网格数据后，用geom_raster绘制平滑热力图：

library(ggplot2)
library(akima)

# 生成高密度插值网格
interp_result <- interp(x = templ$temperature, 
                        y = templ$relative_humidity_percent, 
                        z = templ$count,
                        nx = 100, ny = 100) # nx/ny数值越大，平滑度越高

# 转换为数据框格式
interp_df <- data.frame(
  expand.grid(temperature = interp_result$x, 
              relative_humidity_percent = interp_result$y),
  count = c(interp_result$z)
)

# 绘制平滑热力图
ggplot(interp_df, aes(temperature, relative_humidity_percent, fill = count)) +
  geom_raster(interpolate = TRUE) +
  viridis::scale_fill_viridis(na.value = "black") +
  theme_classic() +
  theme(panel.background = element_rect(fill = "black"))

2. 基于密度的平滑填充 #

如果希望基于数据点的密度进行平滑展示，可以使用stat_density_2d的填充模式：

ggplot(templ, aes(temperature, relative_humidity_percent, z = count)) +
  stat_density_2d(aes(fill = stat(density)), geom = "polygon", contour = TRUE) +
  viridis::scale_fill_viridis() +
  theme_classic() +
  theme(panel.background = element_rect(fill = "black"))

3. 平滑等高线填充图 #

结合插值后的网格数据，使用geom_contour_filled绘制带平滑填充的等高线图：

ggplot(interp_df, aes(temperature, relative_humidity_percent, z = count)) +
  geom_contour_filled(bins = 10) +
  viridis::scale_fill_viridis(discrete = TRUE) +
  theme_classic() +
  theme(panel.background = element_rect(fill = "black"))

内容的提问来源于stack exchange，提问作者doraemon