Graphic Design with ggplot2

Konsep Dasar {ggplot2}:
Data, Aesthetics, and Layers

Setup

library ggplot2

… merupakan paket R untuk membuat visualisasi data, dikembangkan oleh Hadley Wickham pada tahun 2005

# install.packages("ggplot2")
library(ggplot2)

… adalah bagian dari ekosistem {tidyverse}, kumpulan paket R untuk analisis data yang terintegrasi

# install.packages("tidyverse")
library(tidyverse)

The Grammar of {ggplot2}

The Grammar of {ggplot2}

Komponen	Fungsi	Keterangan
Data	ggplot(data)	Data mentah yang ingin Anda visualisasikan
Aesthetics	aes()	Pemetaan antara variabel dan properti visual (seperti warna, ukuran, posisi)
Geometries	geom_*()	Bentuk geometris yang merepresentasikan data (seperti titik, garis, batang, dll.)

The Grammar of {ggplot2}

Component	Function	Explanation
Data	ggplot(data)	Data mentah yang ingin Anda visualisasikan
Aesthetics	aes()	Pemetaan antara variabel dan properti visual (seperti warna, ukuran, posisi)
Geometries	geom_*()	Bentuk geometris yang merepresentasikan data (seperti titik, garis, batang, dll.)
Statistics	stat_*()	Transformasi statistik yang diterapkan pada data
Scales	scale_*()	Pemetaan antara data dan dimensi estetika.
Coordinate System	coord_*()	Menempatkan data ke dalam bidang grafik
Facets	facet_*()	Pengaturan data ke dalam grid beberapa grafik
Visual Themes	theme() / theme_*()	Pengaturan visual default dari sebuah grafik

Contoh Sederhana Menggunakan ggplot

Data

Jumlah Penyewaan Sepeda di London, UK, didukung oleh TfL Open Data

• Mencakup tahun 2015 dan 2016
• Termasuk data cuaca yang diperoleh dari freemeteo.com
• Disiapkan oleh Hristo Mavrodiev untuk Kaggle

bikes <- readr::read_csv(
  here::here("slides_ggplot2", "data", "london-bikes-custom.csv"),
  ## atau: "https://raw.githubusercontent.com/dedenistiawan/Dataset/refs/heads/main/london-bikes-custom.csv"
  col_types = "Dcfffilllddddc"
)

bikes$season <- forcats::fct_inorder(bikes$season)

Variable	Description	Class
date	Date encoded as `YYYY-MM-DD`	date
day_night	`day` (6:00am–5:59pm) or `night` (6:00pm–5:59am)	character
year	`2015` or `2016`	factor
month	`1` (January) to `12` (December)	factor
season	`winter`, `spring`, `summer`, or `autumn`	factor
count	Sum of reported bikes rented	integer
is_workday	`TRUE` being Monday to Friday and no bank holiday	logical
is_weekend	`TRUE` being Saturday or Sunday	logical
is_holiday	`TRUE` being a bank holiday in the UK	logical
temp	Average air temperature (°C)	double
temp_feel	Average feels like temperature (°C)	double
humidity	Average air humidity (%)	double
wind_speed	Average wind speed (km/h)	double
weather_type	Most common weather type	character

ggplot2::ggplot()

Data

ggplot(data = bikes)

Pemetaan Estetika

= menghubungkan variabel ke properti grafik

• posisi (x, y)
• warna (color, fill)
• bentuk (shape, linetype)
• ukuran (size)
• transparansi (alpha)
• pengelompokan (group)

Aesthetic Mapping

ggplot(data = bikes) +
  aes(x = temp_feel, y = count)

aesthetics

aes() di luar sebagai komponen

ggplot(data = bikes) +
  aes(x = temp_feel, y = count)

aes() di dalam, pemetaan variabel secara eksplisit

ggplot(data = bikes, mapping = aes(x = temp_feel, y = count))

aes() di dalam, pemetaan variabel secara implisit

ggplot(bikes, aes(temp_feel, count))

aes() di dalam, pemetaan variabel campuran

ggplot(bikes, aes(x = temp_feel, y = count))

Geometrical Layers

Geometries

= memahami estetika sebagai cara variabel ditampilkan secara visual

• points
• lines
• polygons
• text labels
• …

Geometries

ggplot(
    bikes,
    aes(x = temp_feel, y = count)
  ) +
  geom_point()

Karakteristik Visual Setiap Lapisan Grafik

ggplot(
    bikes,
    aes(x = temp_feel, y = count)
  ) +
  geom_point(
    color = "#28a87d",
    alpha = .5,
    shape = "X",
    size = 4
  )

Setting vs Mapping of Visual Properties

ggplot(
    bikes,
    aes(x = temp_feel, y = count)
  ) +
  geom_point(
    color = "#28a87d",
    alpha = .5
  )

Setting vs Mapping of Visual Properties

ggplot(
    bikes,
    aes(x = temp_feel, y = count)
  ) +
  geom_point(
    aes(color = season),
    alpha = .5
  )

Mapping Expressions

ggplot(
    bikes,
    aes(x = temp_feel, y = count)
  ) +
  geom_point(
    aes(color = temp_feel > 20),
    alpha = .5
  )

latihan!

• Buat grafik sebar (scatter plot) antara temp_feel dan temp.
  • Atur warna titik berdasarkan kondisi cuaca cerah (clear weather).
  • Atur ukuran titik berdasarkan nilai count.
  • Ubah bentuk titik menjadi belah ketupat (diamond).

Mapping Expressions

ggplot(
    bikes,
    aes(x = temp, y = temp_feel)
  ) +
  geom_point(
    aes(color = weather_type == "clear"),
    alpha = .5,
    size = 2
  )

Mapping to Size

ggplot(
    bikes,
    aes(x = temp, y = temp_feel)
  ) +
  geom_point(
    aes(color = weather_type == "clear",
        size = count),
    alpha = .5
  )

Setting a Constant Property

ggplot(
    bikes,
    aes(x = temp, y = temp_feel)
  ) +
  geom_point(
    aes(color = weather_type == "clear",
        size = count),
    shape = 18,
    alpha = .5
  )

Setting a Constant Property

ggplot(
    bikes,
    aes(x = temp, y = temp_feel)
  ) +
  geom_point(
    aes(color = weather_type == "clear",
        size = count),
    shape = 5,
    alpha = .5
  )

Setting a Constant Property

ggplot(
    bikes,
    aes(x = temp, y = temp_feel)
  ) +
  geom_point(
    aes(color = weather_type == "clear",
        size = count),
    shape = 9,
    alpha = .5
  )

Setting a Constant Property

ggplot(
    bikes,
    aes(x = temp, y = temp_feel)
  ) +
  geom_point(
    aes(color = weather_type == "clear",
        size = count),
    shape = 23,
    alpha = .5
  )

Source: Albert’s Blog

Filter Data

ggplot(
    filter(bikes, !is.na(weather_type)),
    aes(x = temp, y = temp_feel)
  ) +
  geom_point(
    aes(color = weather_type == "clear",
        size = count),
    shape = 18,
    alpha = .5
  )

Local vs. Global Encoding

ggplot(
    bikes,
    aes(x = temp_feel, y = count)
  ) +
  geom_point(
    aes(color = season),
    alpha = .5
  )

Local vs. Global Encoding

ggplot(
    bikes,
    aes(x = temp_feel, y = count,
        color = season)
  ) +
  geom_point(
    alpha = .5
  )