如何为ggplot2的geom_bar()/geom_col()柱状图添加图案或纹理？

嘿，完全懂你的痛点！用scale_fill_grey()做的分组柱状图在黑白打印时辨识度真的拉胯，手动创建纹理又太折腾。这里有几个更通用、省心的思路，不用自己造轮子：

1. 用ggpattern包：一站式搞定图案填充 #

这是目前最省心的方案，专门为ggplot2设计的图案扩展包，内置了各种纹理（条纹、圆点、网格、波浪线等等），不用手动生成图案。

先安装包（如果没装的话）：

install.packages("ggpattern")

然后修改你的代码，把geom_col()换成geom_col_pattern()，把图案映射到你的分组变量（这里是key）：

library(ggplot2)
library(dplyr, warn.conflicts=FALSE)
library(tidyr)
library(ggpattern)

d <- iris %>% 
  group_by(Species) %>% 
  summarize_all(mean) %>% 
  gather(key, val, -Species)

ggplot(d, aes(x = Species, y = val, fill = key, pattern = key)) +
  geom_col_pattern(
    position = "dodge",
    pattern_fill = "black",          # 图案颜色
    pattern_color = "white",         # 图案线条颜色（如果有的话）
    pattern_density = 0.2,           # 图案密度，数值越小越稀疏
    pattern_spacing = 0.05           # 图案间距
  ) +
  scale_fill_grey() +
  scale_pattern_manual(              # 自定义每个分组的图案类型
    values = c("stripe", "circle", "grid")
  )

这个方法的好处是可视化区分度极高，而且图案类型可以自由搭配，完全适配黑白打印场景。

2. 用内置元素做标记：无需额外包 #

如果不想安装新包，可以用ggplot2自带的geom_text()或geom_point()给每个柱子添加独特标记，比如首字母、符号：

ggplot(d, aes(x = Species, y = val, fill = key)) +
  geom_col(position = "dodge") +
  geom_text(
    aes(label = substr(key, 1, 1)),  # 取变量名首字母当标记
    position = position_dodge(width = 0.9),  # 和柱子对齐
    color = "black",
    size = 4
  ) +
  scale_fill_grey()

或者用不同形状的点：

ggplot(d, aes(x = Species, y = val, fill = key, shape = key)) +
  geom_col(position = "dodge") +
  geom_point(
    position = position_dodge(width = 0.9),
    color = "black",
    size = 3,
    y = -0.2  # 把点放在柱子下方，避免遮挡
  ) +
  scale_fill_grey() +
  scale_shape_manual(values = c(16, 17, 18))

这种方法的优势是轻量、无需额外依赖，适合快速调整。

3. 调整边框样式：用线型区分分组 #

另一种无依赖的思路是给不同分组的柱子设置不同的边框线型（实线、虚线、点线），结合灰度填充：

ggplot(d, aes(x = Species, y = val, fill = key, linetype = key)) +
  geom_col(position = "dodge", color = "black", size = 1) +
  scale_fill_grey() +
  scale_linetype_manual(values = c("solid", "dashed", "dotted"))

这种方法在黑白打印时也能清晰区分不同组，而且视觉上不会太杂乱。

总结 #

• 追求直观和丰富性：优先选ggpattern，图案类型多，效果最好；
• 不想加包：用文本/形状标记，或者边框线型调整，简单高效；

这些方案都比手动创建纹理要省心得多，完全适配黑白打印的需求！

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