[R] ggplot legend 범례 설정 (제목, 위치, 글씨)

R 프로그램으로 데이터를 시각화할 때, ggplot을 많이 사용한다.

이때 범례 (legend) 설정은 그래프의 이해를 돕는데 필수적인 요소이기 때문에, 내가 원하는 대로 설정할 수 있어야 한다.

특히, 지면(paper)을 아끼는 것이 상당히 중요한 순간도 있기 때문에, 범례를 간단하고 효과적으로 표현해야 하는데, 항상 기본 옵션만을 고집할 순 없다.

 

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본 게시글은 R의 ggplot2 패키지를 사용한 그래프의 범례 수정하는 방법에 대해 쉬운 예제와 함께 간략히 소개한다.

예시로 사용하고자 하는 데이터와 그래프는 다음과 같다.

head(mtcars[, c("mpg", "wt", "gear", "carb")])

theme_set(theme_bw())
gg <- ggplot(mtcars) +
  geom_point(aes(x = wt, y = mpg, colour = factor(carb), shape = factor(gear)))
gg

 

기본 그림 (아무런 설정도 하지 않음)

 

ggplot을 그릴 때 사용하는 기본 테마는 theme_bw()를 사용한다.

다른 테마 보러 가기 -->

2023.11.02 - [R Programming/시각화] - [R] ggplot2 테마 적용으로 쉽게 그래프 꾸미기

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1. 범례 제목

범례제목은 변수로 입력되는 값을 그대로 사용한다.

그렇기 때문에, 다음과 같이 그래프 생성하기 전 미리 아래의 코드와 같이 gear를 factor로 바꾼 다음에 사용할 수도 있다.

mtcars$carb <- factor(mtcars$carb)
mtcars$gear <- factor(mtcars$gear)

 

그래프 내에서 수정하기 위해선 labs() 함수를 사용할 수 있다.

ggplot의 제목(title=)이나 소제목(subtitle=) 등을 설정하는 함수인데,

labs() 함수는 colour와 shape의 이름 설정 외에도 fill 등의 다른 범례에 대한 제목도 설정할 수 있다.

 

변수 이름 자체를 처음부터 깔끔하게 정의해 두는 것도 좋지만,

특히, 한국어 제목을 설정할 땐, 변수 이름을 한국어로 설정하는 건 귀찮으니 다음과 같이 사용하는 게 좋다.

gg + labs(color="Carb", shape="Gear")

 

범례 제목 이름 수정

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2. 범례 위치

범례 위치를 수정하기 위해선 theme() 의 lgend.position 옵션을 사용할 수 있다.

기본 값인 오른쪽보단 아래나 위에 있는 게 가장 깔끔할 수도 있다. 그 외에도 "left", "right", "none" 옵션을 사용할 수 있다.

gg + theme(legend.position="bottom")
gg + theme(legend.position="top")

 

범례 위치 수정하기

 

윗 그림처럼 범례가 너무 많으면 복잡하기 때문에, 각 범례를 세로로 정렬하여 표현할 수도 있다.

gg + theme(legend.position="bottom",
           legend.box="vertical")

 

마지막으로, 지면 낭비를 막기 위해 그래프에 빈 공간이 있다면 그곳에 범례를 위치시켜도 좋다.

그래프의 가장 왼쪽 아래를 (0, 0), 가장 오른쪽 위를 (1, 1)로 생각하고 위치를 지정할 수 있다.

또한, legend.justification 옵션을 함께 사용하여, legend 의 위치를 맞춰줄 수도 있다.

gg + theme(legend.position=c(0.95, 0.95),
           legend.justification = c("right", "top"))

 

legend.justification을 설정하지 않으면 첫 번 째 그림처럼,

legend.position의 숫자 값을 계속 세밀하게 바꾸어 가며 그리고자 하는 legend 마다 legend가 잘려서 나타나지 않는 가장 적절한 위치를 찾아야 한다. 

legend.justrification 설정에 따른 차이

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3. 범례 강조

 

범례를 그래프 안에 그렸을 때, 그래프와 범례를 구분하기 위해선 범례의 background 설정이 필요하다.

이를 위해 element_rect()를 사용하여 아래와 같이 설정할 수 있다.

gg + labs(color="Carb", shape="Gear") + 
  theme(legend.position=c(0.95, 0.95),
        legend.justification = c("right", "top"),
        legend.background = element_rect(color = 'black', 
                                        size = 0.5))

 

legend background 설정

 

그 외로 제목이나 내용의 글자를 수정하여 강조할 수도 있다.

이때, legend.title과 legend.text 옵션에 element_text()를 사용하여 나타낸다.

gg + labs(color="Carb", shape="Gear") + 
  theme(legend.position=c(0.95, 0.95),
        legend.justification = c("right", "top"),
        legend.background = element_rect(color = 'black'),
        legend.title = element_text(face = 2, size = 10),
        legend.text = element_text(face=2, size=10))

 

legend text 설정

 

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총 정리

1. 범례 제목 수정: labs(colour =..., shape =..., fill =...)
2. theme() 사용
   1. 범례 위치 수정: legend.position = "bottom", "top", "none", "left", "right" 혹은 좌표 지정 c(.. ,.. )
   2. 범례 배경 수정: legend.background = element_rect(color =..., size = ...) # 선의 color와 선의 size
   3. 범례 글씨 수정: legend.title, legend.text = element_text(face = ..., size=...) # 글자 기본(1), 굵게(2) 설정과 글씨 크기 설정