使用ggplot2的ggsave导出饼图时出现视觉伪影求助

问题背景 #

使用ggplot2绘制饼图时，RStudio绘图窗口预览完全正常，但通过ggsave保存为PNG文件后，饼图切片中心交汇处出现额外小标记，类似切片未对齐的伪影。同款设备（旧款Macbook，R 4.2.3、RStudio 2022.07.02、Tidyverse 2.0.0）、相同代码，其他用户运行无异常。

示例数据与代码：

library(tidyverse)

df <- tibble(impact = factor(c("low", "modifier", "moderate", "high")), 
             count = c(1, 98, 23, 2)) 

绘图及保存代码：

pie <-  df |>
  ggplot(mapping = aes(x ="", y = count, fill = impact)) +
  geom_col(width = 1, color = 1) +
  coord_polar("y", start=0) + 
   theme(axis.line=element_blank(),
        axis.text.x=element_blank(),
        axis.text.y=element_blank(),
        axis.ticks=element_blank(),
        axis.title.x=element_blank(),
        axis.title.y=element_blank(),
        panel.background=element_blank(),
        panel.border=element_blank(),
        panel.grid.major=element_blank(),
        panel.grid.minor=element_blank(),
        plot.background=element_blank()
       )
 
ggsave(filename = str_c("pie", ".png"), 
         plot = pie, 
       path = "outputs", 
       width = 8.5, 
       height = NA, 
       units = c("in", "cm", "mm", "px"), 
       dpi = 300, )

原因分析 #

1. 参数错误导致渲染异常：ggsave中units参数同时传入多个值属于无效设置，会触发默认解析逻辑，间接导致尺寸或渲染精度异常。
2. 极坐标下边框渲染冲突：geom_col设置了黑色边框，在极坐标转换后，中心区域的边框线条因渲染引擎精度问题出现叠加错位伪影；RStudio预览使用的渲染引擎与ggsave默认设备存在差异，因此预览无问题。
3. 底层依赖库细微差异：即使软件版本一致，设备底层的图形渲染依赖（如libpng、Cairo）版本不同，也可能导致渲染结果出现差异。

解决方法 #

1. 修正ggsave参数错误

将units改为单一有效值，同时建议饼图设置宽高一致避免拉伸：

ggsave(filename = str_c("pie", ".png"), 
       plot = pie, 
       path = "outputs", 
       width = 8.5, 
       height = 8.5, 
       units = "in", 
       dpi = 300)

2. 移除或调整切片边框

伪影根源是切片边框在极坐标中心的冲突，可通过以下方式解决：

• 直接移除边框：修改geom_col的color参数为NA

  geom_col(width = 1, color = NA)
  

• 缩小边框宽度：使用linewidth（R 4.2+版本替代size）设置极小值

  geom_col(width = 1, color = 1, linewidth = 0.1)
  

3. 指定Cairo渲染引擎

调用Cairo设备提升PNG渲染稳定性，避免伪影：

ggsave(filename = str_c("pie", ".png"), 
       plot = pie, 
       path = "outputs", 
       width = 8.5, 
       height = 8.5, 
       units = "in", 
       dpi = 300,
       type = "cairo")

4. 优化绘图逻辑

改用geom_bar并调整极坐标的裁剪设置：

pie <-  df |>
  ggplot(mapping = aes(x ="", y = count, fill = impact)) +
  geom_bar(width = 1, color = NA, stat = "identity") +
  coord_polar("y", start=0, clip="off") + 
  theme(
    axis.line=element_blank(),
    axis.text.x=element_blank(),
    axis.text.y=element_blank(),
    axis.ticks=element_blank(),
    axis.title.x=element_blank(),
    axis.title.y=element_blank(),
    panel.background=element_blank(),
    panel.border=element_blank(),
    panel.grid.major=element_blank(),
    panel.grid.minor=element_blank(),
    plot.background=element_blank()
  )

内容的提问来源于stack exchange，提问作者jfefleming