Xaringan中PNG/JPEG画质模糊及SVG体积优化相关问题咨询

我发现Xaringan（xaringan::moon_reader()）生成的HTML幻灯片中，PNG/JPEG格式的图片视觉上比SVG更绵软模糊，示例截图见下：

与之相反，这三种格式在标准HTML报告（rmarkdown::html_document()）中的视觉表现基本一致，截图见下：

最直接的解决方案是使用SVG，但复杂图形的SVG体积会急剧膨胀，因此在模板中作为默认格式存在一定风险。比如下方的复杂图形，SVG版本体积为7MB，而对应的PNG仅为50kB，若存在大量这类SVG图形，最终生成的文档体积可能达到数百MB。

我通过在线工具将7MB的SVG压缩至1.6MB，压缩率超过75%，无明显画质损失，但体积仍远高于PNG。
现咨询以下问题：

• 为什么Xaringan中PNG画质较差？有什么优化方案？
• R中是否有工具或绘图设备可以缩小SVG体积？比如简化/扁平化路径之类的功能？
• 还有其他相关的优化思路或建议吗？
  附测试代码：

---
title: "Image quality"
output:
  xaringan::moon_reader
---

## dev="svg",fig.height=5,fig.width=5

```{r,dev="svg",fig.height=4.8,fig.width=4.8}
plot(1:5,1:5)

---

dev="png",fig.height=6,fig.width=6 #

plot(1:5,1:5)

---

dev="jpeg",fig.height=6,fig.width=6 #

plot(1:5,1:5)

R version 4.1.0 (2021-05-18) #

Platform: x86_64-conda-linux-gnu (64-bit) #

Running under: Ubuntu 20.04.3 LTS #

#

rmarkdown_2.10 #

xaringan_0.22 #

问题解答 #

1. Xaringan PNG画质差的原因与优化方案

画质差主要来自两个核心原因：

• Xaringan幻灯片默认会拉伸图片适配页面宽度，要是原始PNG分辨率不足，浏览器拉伸后自然会出现模糊
• R默认的png设备DPI只有96，远达不到现在的屏幕显示要求，再加xaringan默认没有给图片加渲染优化的CSS，显示效果就会比html_document里的差很多
  优化方案落地很简单：
• 优先用ragg::agg_png作为绘图设备，比默认png设备画质好很多，同时把DPI调到200~300，开启retina适配：代码块参数加dev="ragg_png", dpi=300, fig.retina=2
• 手动指定输出图片宽度，比如加out.width="80%"，让图片生成时就适配幻灯片尺寸，避免浏览器自动拉伸
• 可以在YAML配置下方加一段自定义CSS优化图片渲染：

img {
  image-rendering: -webkit-optimize-contrast;
  image-rendering: crisp-edges;
}

2. R端压缩SVG体积的可用工具

不需要依赖外部工具，R生态里有成熟的处理方案：

• 首先把默认的svg设备换成svglite，它输出的SVG自动简化了冗余路径和无效样式，体积比默认设备小一半左右
• 如果是ggplot绘制的复杂散点、热力图，可以用ggrastr包的rasterize函数把数据点图层转成栅格，文字、坐标轴这些元素保留矢量属性，体积直接砍90%以上，清晰度基本不受影响
• 还可以用minisvg包读取生成好的SVG，自动清理空节点、注释、重复属性，再做一轮压缩
• 本地安装了SVGO工具的话，还可以配置knitr的fig.process参数，自动给所有生成的SVG做批量压缩，不用手动逐个处理

3. 其他优化思路

• 两种格式混合使用：简单的柱状图、折线图用SVG保证清晰度，数据点多的复杂图用高DPI PNG或者WebP，WebP比同画质PNG体积小30%以上，ragg设备直接支持输出
• 要是不需要把所有资源打包进单个HTML，可以在输出配置里加self_contained: false，图片会单独存储，最终HTML体积会小非常多
• 生成SVG的时候尽量用系统通用字体，不要内嵌字体文件，能省很大一部分体积

内容的提问来源于stack exchange，提问作者mindlessgreen