使用ggplot绘图时，hjust和vjust分别是做什么用的？

Question

每次我使用ggplot绘制图形时，我都会花一些时间尝试在像下面这样的行中改变hjust和vjust的值

+ opts(axis.text.x = theme_text(hjust = 0.5))

我希望让坐标轴标签与坐标轴紧密对齐（即所谓的“与坐标轴对齐”），以便它们几乎接触到坐标轴并且完全贴合坐标轴。然而，我实际上并不理解发生了什么。通常情况下，hjust = 0.5 与 hjust = 0.6 相比产生截然不同的结果，例如，我无法通过尝试不同的值来弄清楚问题。

有人能向我指出 hjust 和 vjust 选项是如何工作的详细解释吗？

- William Gunn

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我在第一个答案的评论中给出了一个具体的例子。显然，在0-1之外使用数字是未定义的，这至少解释了为什么hjust=-1会有奇怪的行为。 - William Gunn

Answer 1

hjust和vjust的值只在0到1之间有定义：

• 0表示左对齐
• 1表示右对齐

来源：ggplot2，Hadley Wickham，第196页

（是的，我知道在大多数情况下，您可以将其用于超出此范围，但不要指望它以任何特定方式运行。这超出了规范。）

hjust控制水平对齐，vjust控制垂直对齐。

一个例子应该能够说明问题：

td <- expand.grid(
    hjust=c(0, 0.5, 1),
    vjust=c(0, 0.5, 1),
    angle=c(0, 45, 90),
    text="text"
)

ggplot(td, aes(x=hjust, y=vjust)) + 
    geom_point() +
    geom_text(aes(label=text, angle=angle, hjust=hjust, vjust=vjust)) + 
    facet_grid(~angle) +
    scale_x_continuous(breaks=c(0, 0.5, 1), expand=c(0, 0.2)) +
    scale_y_continuous(breaks=c(0, 0.5, 1), expand=c(0, 0.2))

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为了理解在更改轴文本中的hjust时会发生什么，您需要了解轴文本的水平对齐方式是相对于整个图形而不是x轴定义的（其中包括y轴文本）。 （在我看来，这很不幸。 相对于轴进行对齐会更有用。）

DF <- data.frame(x=LETTERS[1:3],y=1:3)
p <- ggplot(DF, aes(x,y)) + geom_point() + 
    ylab("Very long label for y") +
    theme(axis.title.y=element_text(angle=0))


p1 <- p + theme(axis.title.x=element_text(hjust=0)) + xlab("X-axis at hjust=0")
p2 <- p + theme(axis.title.x=element_text(hjust=0.5)) + xlab("X-axis at hjust=0.5")
p3 <- p + theme(axis.title.x=element_text(hjust=1)) + xlab("X-axis at hjust=1")

library(ggExtra)
align.plots(p1, p2, p3)

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为了探索轴标签的vjust对齐方式会发生什么：

DF <- data.frame(x=c("a\na","b","cdefghijk","l"),y=1:4)
p <- ggplot(DF, aes(x,y)) + geom_point()

p1 <- p + theme(axis.text.x=element_text(vjust=0, colour="red")) + 
        xlab("X-axis labels aligned with vjust=0")
p2 <- p + theme(axis.text.x=element_text(vjust=0.5, colour="red")) + 
        xlab("X-axis labels aligned with vjust=0.5")
p3 <- p + theme(axis.text.x=element_text(vjust=1, colour="red")) + 
        xlab("X-axis labels aligned with vjust=1")


library(ggExtra)
align.plots(p1, p2, p3)

- Andrie

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对于角度为45度的情况，当我的轴标签长度不同，比如从25到5个字符时，它们既不靠左也不靠右对齐单词边界。请看这里的轴。如果我要使用角度=45度，我该如何使它们靠右对齐并与轴对齐？ - William Gunn

@WilliamGunn 我建议您发布一个带有您的代码的新问题。 - Andrie

由于 opt 已被弃用，我们该如何调整轴标题的位置？ - Cyrus Mohammadian

我只想说第一张图表是一个优秀且信息量丰富的可视化。谢谢！ - Adam_G

@CyrusMohammadian，我已经编辑了这个答案，使其与当前的ggplot2语法兼容。 - Droplet

Answer 2

可能最具有代表性的是 ggplot2 书籍第一版的图 B.1(d)。

注意：https://ggplot2-book.org/ 上提供的第三版书籍似乎没有这些附录和此图。

然而，事情并不是那么简单。如上所述的hjust和vjust是在geom_text和theme_text中的工作方式（有时候）。一种思考方式是将一个框围绕文本，并确定参考点相对于该框的位置，单位为框的大小（因此对于不同大小的文本而言，这个单位也是不同的）。hjust为0.5，vjust为0.5会使框居中于参考点。减小hjust会将框向右移动一个框宽乘以0.5-hjust的距离。因此，当hjust=0时，框的左边缘位于参考点处。增加hjust会将框向左移动一个框宽乘以hjust-0.5的距离。当hjust=1时，框向左移动半个框宽，使右边缘位于参考点处。如果hjust=2，则框的右边缘位于参考点左侧一个框宽的距离（中心点位于参考点左侧2-0.5=1.5个框宽的距离）。对于垂直方向，越小表示向上，越大表示向下。这实际上就是B.1(d)图所说的，但它超出了[0,1]的范围。

但是，有时候这并不起作用。例如

DF <- data.frame(x=c("a","b","cdefghijk","l"),y=1:4)
p <- ggplot(DF, aes(x,y)) + geom_point()

p + opts(axis.text.x=theme_text(vjust=0))
p + opts(axis.text.x=theme_text(vjust=1))
p + opts(axis.text.x=theme_text(vjust=2))

后三个图是相同的。我不知道为什么会这样。而且，如果文本被旋转了，那就更复杂了。考虑一下：

p + opts(axis.text.x=theme_text(hjust=0, angle=90))
p + opts(axis.text.x=theme_text(hjust=0.5 angle=90))
p + opts(axis.text.x=theme_text(hjust=1, angle=90))
p + opts(axis.text.x=theme_text(hjust=2, angle=90))

第一个是将标签左对齐（与底部对齐），第二个是将它们居中于某些框内，使它们的中心线对齐，第三个是将它们右对齐（使它们的右侧与坐标轴相邻）。最后一个呢，我无法以一种连贯的方式解释。它与文本大小、最宽文本的大小有关，还有其他我不确定的因素。

- Brian Diggs

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非常感谢这个，这对于角度等于90的情况很有帮助，但我不明白的是，为什么标签的右对齐在角度不再是90而是45时就不起作用了。我理解角度等于45，hjust=0的行为，但角度等于45，hjust=-1就很奇怪。 - William Gunn

@William，我认为@Andrie说得对；hjust和vjust仅在0到1之间定义；超出该范围的行为无需有意义。 - Brian Diggs

@Andrie，你说得对。但是我仍然很难在轴标题/文本情况下形成一个连贯的心理模型。对于轴文本，hjust=0将左边缘与刻度线对齐；hjust=0.5居中于刻度线上；hjust=1将右边缘与刻度线对齐（相对于参考点移动框）。但是vjust在一个大小为最高标签的框内对齐。 - Brian Diggs

在轴标签的vjust情况下，所有标签同时对齐。 因此，当vjust = 1时，所有顶部边缘对齐，类似地，当vjust = 0时，所有底部边缘对齐。 这对我来说很有意义。 - Andrie

@BrianDiggs 我在我的答案底部添加了另一个图以演示vjust的效果。很抱歉，我不理解你的评论。边界框仍然保持不变 - 只有标签在框内移动。 - Andrie