动画点直方图，逐个观察建立（使用R中的gganimate）。

Question

我想从正态分布中抽取样本点，然后用以下方法逐个建立点阵图 gganimate 包，直到最后一帧显示完整的点阵图。

一个适用于更大的数据集~5000 - 20000点的解决方案是必不可少的。

这是我目前的代码。

library(gganimate)
library(tidyverse)

# Generate 100 normal data points, along an index for each sample 
samples <- rnorm(100)
index <- seq(1:length(samples))

# Put data into a data frame
df <- tibble(value=samples, index=index)

df是这样的

> head(df)
# A tibble: 6 x 2
    value index
    <dbl> <int>
1  0.0818     1
2 -0.311      2
3 -0.966      3
4 -0.615      4
5  0.388      5
6 -1.66       6

静态图显示了正确的点阵图。

# Create static version
plot <- ggplot(data=df, mapping=aes(x=value))+
          geom_dotplot()

但是... gganimate 版本没有（见下文）。它只把点放在x轴上，而不是堆叠它们。

plot+
  transition_reveal(along=index)

类似于这样的东西将是理想的：信用。https:/gist.github.comthomasp8588d6e7883883315314f341d2207122a1。

Answer 1

另一个选择是用另一个geom画点，你需要先对你的数据做一些计数（和分选），但它不需要让你的数据更长。

例如，你可以使用 geom_point但挑战在于如何让你的点的尺寸正确，让它们不接触。这取决于设备的文件大小。

但你也可以直接使用 ggforce::geom_ellipse 绘制你的点:)

geom_point (设备尺寸的试错)

library(tidyverse)
library(gganimate)

set.seed(42)
samples <- rnorm(100)
index <- seq(1:length(samples))
df <- tibble(value = samples, index = index)

bin_width <- 0.25

count_data <- # some minor data transformation
  df %>%
  mutate(x = plyr::round_any(value, bin_width)) %>%
  group_by(x) %>%
  mutate(y = seq_along(x))

plot <-
  ggplot(count_data, aes(group = index, x, y)) + # group by index is important
  geom_point(size = 5)

p_anim <- 
  plot +
  transition_reveal(index)

animate(p_anim, width = 550, height = 230, res = 96)

geom_ellipse (完全控制点的大小)

library(ggforce)
plot2 <- 
  ggplot(count_data) +
  geom_ellipse(aes(group = index, x0 = x, y0 = y, a = bin_width/2, b = 0.5, angle = 0), fill = 'black') +
  coord_equal(bin_width) # to make the dots look nice and round

p_anim2 <- 
  plot2 +
  transition_reveal(index) 

animate(p_anim2) 

更新 在你提供的Thomas的惊人例子的链接中，你可以看到他使用了类似的方法--他使用geom_circle而不是geom_ellipse，我选择geom_ellipse是因为它能更好地控制垂直和水平半径。

要得到 "坠落的水滴 "效果，你将需要 transition_states 且持续时间长，每秒多帧。

p_anim2 <- 
  plot2 +
  transition_states(states = index, transition_length = 100, state_length = 1) +
  shadow_mark() +
  enter_fly(y_loc = 12) 

animate(p_anim2, fps = 40, duration = 20) 

^{创建于2020-04-29，由 重读包 (v0.3.0)}

一些灵感来自: ggplot dotplot: geom_dotplot的正确用法是什么？

Answer 2

试试这个。基本思路是将obs分组到帧，即按索引分割，然后将样本累积到帧，即在帧1中只显示第一个obs，在帧2中显示obs 1和2，......。也许还有更优雅的方法来实现，但它是可行的。

library(ggplot2)
library(gganimate)
library(dplyr)
library(purrr)

set.seed(42)

# example data
samples <- rnorm(100)
index <- seq(1:length(samples))

# Put data into a data frame
df <- tibble(value=samples, index=index)

# inflated df. Group obs together into frames
df_ani <- df %>% 
  split(.$index) %>% 
  accumulate(~ bind_rows(.x, .y)) %>% 
  bind_rows(.id = "frame") %>% 
  mutate(frame = as.integer(frame))
head(df_ani)
#> # A tibble: 6 x 3
#>   frame  value index
#>   <int>  <dbl> <int>
#> 1     1  1.37      1
#> 2     2  1.37      1
#> 3     2 -0.565     2
#> 4     3  1.37      1
#> 5     3 -0.565     2
#> 6     3  0.363     3

p_gg <- ggplot(data=df, mapping=aes(x=value))+
  geom_dotplot()
p_gg
#> `stat_bindot()` using `bins = 30`. Pick better value with `binwidth`.

p_anim <- ggplot(data=df_ani, mapping=aes(x=value))+
  geom_dotplot()

anim <- p_anim + 
  transition_manual(frame) +
  ease_aes("linear") +
  enter_fade() +
  exit_fade()
anim
#> `stat_bindot()` using `bins = 30`. Pick better value with `binwidth`.

^{创建于2020-04-27，作者： 重读包 (v0.3.0)}

Answer 3

我认为这里的关键是想象你如何手动创建这个动画，也就是说你会一次一个观察点添加到结果的点阵图中。 考虑到这一点，我在这里使用的方法是创建一个名为 ggplot 对象，由绘图图层=观测值数量组成，然后逐层通过 transition_layer.

# create the ggplot object
df <- data.frame(id=1:100, y=rnorm(100))

p <- ggplot(df, aes(y))

for (i in df$id) {
  p <- p + geom_dotplot(data=df[1:i,])
}

# animation
anim <- p + transition_layers(keep_layers = FALSE) +
    labs(title='Number of dots: {frame}')
animate(anim, end_pause = 20, nframes=120, fps=20)

请注意，我设置了 keep_layers=FALSE 以避免过度绘制。 如果您绘制初始的 ggplot 对象，你会明白我的意思，因为第一个观测值被绘制了100次，第二个被绘制了99次......等等。

那对于更大的数据集的缩放呢？

由于帧数=观测次数，你需要调整可扩展性。 在这里，只要保持#帧数不变就可以了，也就是说你要让代码把帧数分成若干段，我是通过 seq() 函数，指定 length.out=100. 还请注意，在新的例子中，数据集包含了 n=5000. 为了使点阵图保持在框架内，你需要使点的大小非常小。 我可能在这里把点做得有点太小了，但你明白我的意思。 现在，#帧=观测值的组数。

df <- data.frame(id=1:5000, y=rnorm(5000))

p <- ggplot(df, aes(y))

for (i in seq(0,length(df$id), length.out=100)) {
  p <- p + geom_dotplot(data=df[1:i,], dotsize=0.08)
}

anim <- p + transition_layers(keep_layers=FALSE) +
  labs(title='Frame: {frame}')

animate(anim, end_pause=20, nframes=120, fps=20)