如何在同一个ggplot中为scale_fill_gradient设置不同取值范围

嘿，这个需求很实用，我来给你两种常见的实现方案，看哪种更贴合你的场景～

1. 自定义全局颜色映射的取值范围 #

如果你只是想手动固定颜色标尺的最小/最大值（而不是默认使用数据中area列的全局极值），直接给scale_fill_gradient加上limits参数就可以了。比如你想让蓝色对应4，红色对应8，不管数据里的area实际是5-7.5，代码可以这么改：

library(ggplot2)

# 生成数据
df=data.frame(time=as.factor(rep(0.5:9.5,each=10)),roi=rep(1:10,10),area=runif(100, 5.0, 7.5))
df$time <- factor(df$time, levels=rev(levels(df$time)))

# 修改后的绘图代码，自定义颜色映射范围
p1 <- ggplot(data=df, aes(x=factor(roi), y=time, fill = area)) + 
  theme_minimal() + 
  coord_fixed(ratio=1) + 
  geom_tile(colour = "white", width = 1.0, height = 1) + 
  # 手动设置取值限制，同时用oob参数处理超出范围的值
  scale_fill_gradient(low="blue", high="red", limits = c(4, 8), oob = scales::squish)

print(p1)

这里的limits = c(4, 8)就是强制把颜色映射的范围固定在4到8，oob = scales::squish会把超出这个范围的数值（比如如果数据里有高于8的area值）压缩到范围边界，避免出现缺失的颜色块。

2. 在同一个图中使用多组不同的颜色限制（多填充标尺） #

如果你真的需要在同一个图里给不同的元素（比如某些ROI或者时间点）设置不同的颜色取值限制，那就要用到ggnewscale包来添加第二个独立的填充标尺。举个例子，比如我们把前5个ROI的颜色限制设为5-6，后5个设为6-7.5：

library(ggplot2)
library(ggnewscale)

# 生成数据
df=data.frame(time=as.factor(rep(0.5:9.5,each=10)),roi=rep(1:10,10),area=runif(100, 5.0, 7.5))
df$time <- factor(df$time, levels=rev(levels(df$time)))

# 拆分数据为两组
df1 <- df[df$roi <=5,]
df2 <- df[df$roi >5,]

# 绘图：先画第一组，用第一组的颜色限制，然后添加新的填充标尺，再画第二组
p2 <- ggplot() +
  # 第一组：ROI1-5，颜色限制5-6
  geom_tile(data=df1, aes(x=factor(roi), y=time, fill=area), 
            colour="white", width=1.0, height=1) +
  scale_fill_gradient(low="lightblue", high="darkblue", limits=c(5,6), name="Area (5-6)") +
  # 添加新的填充标尺，让第二组的颜色映射独立生效
  new_scale_fill() +
  # 第二组：ROI6-10，颜色限制6-7.5
  geom_tile(data=df2, aes(x=factor(roi), y=time, fill=area), 
            colour="white", width=1.0, height=1) +
  scale_fill_gradient(low="pink", high="darkred", limits=c(6,7.5), name="Area (6-7.5)") +
  theme_minimal() +
  coord_fixed(ratio=1) +
  labs(x="ROI", y="Time")

print(p2)

这样图里就会出现两个独立的颜色标尺，分别对应两组数据的取值限制，完美实现同一个图里不同的填充范围设置～

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Hoang Le