📈 [R] 데이터 시각화 - par() 함수 - 2

type 인수

type 인수는 좌표 영역에 데이터가 표현되는 형태를 설정하는 인수다.

op <- par(no.readonly = TRUE)
par(mfrow = c(2, 3), type = "n")
plot(0:6, 0:6, main = "default")
plot(0:6, 0:6, type = "b" , main = " type = \"b\" ")
plot(0:6, 0:6, type = "c", main = " type = \"c\" ")
plot(0:6, 0:6, type = "o", main = " type = \"o\" ")
plot(0:6, 0:6, type = "s", main = " type = \"s\" ")
plot(0:6, 0:6, type = "S", main = " type = \"S\" ")
par(op)

par() 함수로 type 인수를 변경해도 plot() 함수 안에서는 적용되지 않는다. 위 코드에서는 type = "n" 을 선언해도 plot() 함수에서 기본 값인 "p"가 적용된다.

pch 인수

pch(point character) 인수는 점으로 표시될 문자를 지정한다. 기본으로 설정된 값은 1로 속이 빈 동그라미 문자가 출력된다.

par("pch")

[1] 1

점을 출력하는 그래프를 그리는 함수에서 pch 인수를 지정하지 않으면 빈 동그라미 문자로 출력되기 때문에 일반적으로는 16이나 19를 사용해서 속이 찬 동그라미 문자를 선호한다.

lty 인수

lty(line type) 인수는 선의 종류를 지정하는 인수로 기본으로 설정된 값은 "solid"이다.

par("lty")

[1] "solid"

xlab, ylab 인수

xlab(x-axis labels) 인수는 x축의 라벨을 지정하고, ylab(y-axis labels) 인수는 y축의 라벨을 지정한다. 이 인수는 par() 함수에서는 지원하지 않는 인수로 고수준 그래픽 함수에서 사용한다.

xlim, ylim 인수

xlim(x-axis limits) 인수는 x축의 범위를 지정하고 ylim(y-axis limits) 인수는 y축의 범위를 지정한다. 각각의 인수값은 시작값과 끝값의 길이가 2인 수치형 벡터다. 이 인수는 par() 함수에서는 지원하지 않는 인수로 고수준 그래픽 함수에서 사용한다.

op <- par(no.readonly = TRUE)
x <- 0:4
set.seed(7)
(y <- dbinom(x, size = 4, prob = 0.5))
par(oma = c(0, 0, 2, 0), mfrow = c(2, 2))
plot(x, y, type = "h", main = "default")
plot(x, y, type = "h", ylim = c(0, max(y)), main = "ylim = (0, max(y))")
plot(x, y, type = "h", ylim = c(0.1, 0.3), main = "ylim = c(0.1, 0.3)")
plot(x, y, type = "h", xlim = c(1, 3), main = "xlim = c(1, 3)")
title(main = "binomial density", line = 0, outer = T)
par(op)

만약 좌표축의 범위를 자료의 최소값부터 최대값까지 정하고 싶으면 자료의 최소값과 최대값을 반환하는 range() 함수를 이용하면 된다.

col 인수

다변량 플롯이나 보여주려는 내용이 여러 개일 경우 서로 다른 색이나 심볼로 그리는 것이 가독성이 높다. 그래서 플롯을 그리는 함수는 색상의 선택을 지원하는 인수를 가지고 있는데, 대표적인 것이 col 인수다. col(colors) 인수는 문자나 점 등 모든 출력물들의 색상을 지정한다.

cex 인수

cex(charater expansion) 인수는 문자나 점의 크기를 설정한다. 기본 설정 값은 1이며 수치가 클수록 점이나 글자의 크기가 커진다.

op <- par(no.readonly = TRUE)
par(mfrow = c(2, 2), oma = c(0, 0, 2, 0), cex = 1)
plot(0:6, 0:6, type = "n", main = "cex on text")
text(1:3, 1:3, labels = LETTERS[1:3], cex = 1:3)
plot(0:6, 0:6, type = "n", cex = 2, main = "cex in plot")
text(1:3, 1:3, labels = LETTERS[1:3], cex = 1:3)
par(cex = 1.2)
plot(0:6, 0:6, type = "n", main = "cex in par")
text(1:3, 1:3, labels = LETTERS[1:3], cex = 1:3)
plot(0:6, 0:6, type = "n", main = "cex in par")
text(1:3, 1:3, labels = c("가", "나", "다"), cex = 1:3)
points(3:5, 1:3, pch = 1:3, cex = 1:3)
title(main = "cex", line = 0, outer = T)
par(op)

위 그림과 같이 "A"는 cex = 1, "B"는 cex = 2, "C"는 cex = 3으로 인수의 값이 클수록 문자의 크기가 커짐을 알 수 있다. 4번째 플롯에서와 같이 points() 함수에서도 동일한 방법으로 적용되며 한글에도 적용된다.

srt 인수

srt(string rotation) 인수는 문자열을 회전하여 출력할 때 사용한다. 기본 설정값은 0이며, 회전의 단위를 도(degree) 단위로 지정한다. 한 바퀴 회전하는데 360˚이며, 이때는 0˚와 동일하다. 이 인수 값에는 음수도 사용할 수 있고, 인수값이 양수면 시계 반대 방향, 음수면 시계 방향으로 회전한다.

op <- par(no.readonly = TRUE)
par(mar = c(2, 2, 2, 2))
plot(0:6, 0:6, type = "n", axes = F, xlab = "", ylab = "")
text(3, 5, "srt = 0", srt = 0, cex = 2)
text(1, 3, "srt = 90", srt = 90, cex = 2)
text(3, 1, "srt = 180", srt = 180, cex = 2)
text(5, 3, "srt = 270", srt = 270, cex = 2)
text(5, 5, "srt = -45", srt = -45, cex = 2)
text(1, 5, "srt = 45", srt = 45, cex = 2)
points(3, 3, pch = "A", srt = 45, cex = 2)
title("str", srt = 45)
mtext(side = 2, "srt = 270", srt = 270, cex = 2)
axis(side = 1, srt = 45)
par(op)

이 인수는 text() 함수에서 사용할 수 있으며 points() 함수, title() 함수에서는 사용할 수 없다. 또한 mtext() 함수에서는 srt 인수의 효과는 나타나지 않고, axis() 함수에서도 srt 인수가 적용되지 않는다. 위 코드에서는 points() 함수로 문자 "A"를 45˚ 회전하여 출력했으나 회전하지 않았는데 이는 점 문자는 위치의 정보에 초점을 맞춘 기능이기 때문에 굳이 회전할 필요가 없기 때문이다. 가끔 좌표축의 눈금선을 나타내는 값의 회전이 필요한 경우가 있다. 이때는 grid 패키지의 grid.text() 함수 등을 이용하여 사용한다.

tck 인수

tck(tick marks) 인수는 좌표 눈금선인 틱(tick)의 길이를 지정한다. tck 인수는 플롯 영역의 높이나 너비중에서 작은 것의 길이를 단위 1로 하여 tck ≤ 0.5인 경우에는 그 비율의 길이만큼 눈금선을 그린다. 즉 min(height, width) * tck가 눈금선의 길이가 된다. tck > 0.5인 경우에는 x축 좌표의 눈금 길이는 y축 길이에 tck를 곱한 값이고, y축 좌표의 눈금 길이는 x축의 길이에 tck를 곱한 값이 된다. 기본 값은 NA로 tcl = -0.5로 적용된다.

op <- par(no.readonly = TRUE)
par(mfrow = c(3, 3), oma = c(0, 0, 2, 0), mar = c(2, 2, 2, 2))
plot(0:4, 0:4, tck = -0.2, main = "tck = -0.2")
plot(0:4, 0:4, tck = -0.1, main = "tck = -0.1")
plot(0:4, 0:4, tck = 0, main = "tck = 0")
plot(0:4, 0:4, tck = 0.3, main = "tck = 0.3")
plot(0:4, 0:4, tck = 0.5, main = "tck = 0.5")
plot(0:4, 0:4, tck = 0.7, main = "tck = 0.7")
plot(0:4, 0:4, tck = 1, main = "tck = 1")
par(tck = 0.2)
plot(0:4, 0:4, main = "tck defined in par")
plot(0:4, 0:4, tck = -0.1, main = "tck defined in both")
title(main = "tck", line = 0, outer = T)
par(op)

인수 값이 양수면 플롯 영역 안으로 눈금선이 그려지고, 음수일 경우에는 밖으로 눈금선이 그려진다. y축 길이가 x축 길이보다 짧으므로 y축의 길이가 tck = 1로 되어 tck ≤ 0.5 인 조건의 -0.2, -0.1, 0.3, 0.5를 사용한 플롯은 x축과 y축의 좌표 눈금선이 y축에 비례한다. 인수 값이 0.7, 1인 경우는 tck > 0.5의 조건을 만족하여 x좌표의 눈금은 y축의 길이에 비례하고, y좌표의 눈금은 x축의 길이의 비례한다. 따라서 tck = 1인 경우에는 두 좌표의 눈금선이 그래프 영역을 다 채운다.

tcl 인수

tcl(tick marks length) 인수도 좌표 눈금선의 길이를 지정하는 인수다. tck가 플롯 영역의 크기를 기준으로 계산되지만, tcl은 cex = 1 일 때의 문자의 길이를 tcl = 1로 정하여 계산된다. tcl 인수의 기본 값은 -0.5이고, NA인 경우는 tck = -0.01의 값으로 설정된다.

mar 인수

mar(margins) 인수는 플롯 영역의 마진을 설정한다. par() 함수로만 지정할 수 있으며 기본 값은 c(5, 4, 4, 2) + 0.1 이다. 인수값은 순서에 따라 아래, 왼쪽, 위쪽, 오른쪽 마진을 의미하며, 이를 마진 1, 마진 2, 마진 3, 마진 4라고 한다. 기본 값의 크기는 마진 1 > 마진 2 = 마진 3 > 마진 4 순으로 설정되었는데, 그 이유는 다음과 같다.

• 마진 4가 제일 작은 이유는 일반적으로 그래프를 그릴 때 y축의 좌표에 대한 틱 마크나 라벨을 왼쪽에 그리기 때문에 오른쪽에는 좌표와 관련된 영역이 필요하지 않기 때문에 제일 작은 것이다.
• 마진 1이 제일 큰 이유는 x축에 관련된 틱 마크와 라벨이 출력되고, 서브 타이틀이 출려되는 영역이 마진 1이기 때문이다.
• 마진 2와 마진 3이 같은 크기인 이유는 마진 2의 y축에 관련된 꾸밈을 위한 영역의 크기가 메인 타이틀이 출력하는 영역과 비슷하기 때문이다.

op <- par(no.readonly = TRUE)
par(mfrow = c(2, 2))
par("mar")
par(mar = c(0, 0, 0, 0))
plot(0:4, 0:4)
title("mar = c(0, 0, 0, 0)")
par(mar = c(2, 2, 2, 2))
plot(0:4, 0:4, main = "mar = c(2, 2, 2, 2)")
par(mar = c(5, 5, 5, 5))
plot(0:4, 0:4, main = "mar = c(5, 5, 5, 5)")
par(mar = c(1, 2, 3, 4))
plot(0:4, 0:4, main = "mar = c(1, 2, 3, 4)")
par(op)

위 코드에서는 화면을 네 개의 그림 영역으로 분할하고 행 우선으로 그래프를 배치했다. 첫 번째 플롯은 mar = c(0, 0, 0, 0)로 상, 하, 좌, 우 모든 마진을 0으로 지정하였다. 이 경우는 그림과 같이 1/4 영역을 모두 채운다. 두 번째 플롯은 mar = c(2, 2, 2, 2)로 상, 하, 좌, 우 모든 마진을 2로 지정하였고 세 번째 플롯은 mar = c(5, 5, 5, 5)로 상, 하, 좌, 우 모든 마진을 5로 지정하였다. 이 경우에는 모든 것이 정상적으로 출력되었으나 여백을 너무 과도하게 지정한 나머지 플롯 영역이 너무 작게 만들어졌다. 네 번째 플롯은 mar = c(1, 2, 3, 4)로 지정하여 x축 라벨과 y축 라벨 영역만 여백의 범위를 벗어나 출력되지 않았다. 이처럼 mar 인수는 경우에 따라 너무 과도하게 지정하거나 너무 작게 지정할 위험이 있으므로 주의해야 한다.

oma 인수

oma(outer margins) 인수는 바깥 마진의 크기를 설정하는 인수로 플롯 마진이 아니라 바깥 마진을 설정한다는 점만 다르고 mar 인수와 동일하다.

family, font 인수

family(font family) 인수는 그래픽 장치에서 출력되는 문자의 폰트 종류를 설정한다. 기본값은 """"로 운영체제에 설정된 기본 폰트를 사용한다. 여기에 사용할 수 있는 인수 값에는 "serif", "sans", "mono", "symbol" 등 폰트의 family 이름이다. font 인수는 출력되는 폰트의 체형을 설정하는 인수다. 정수의 값을 가지며 기본값은 1이다. 각각 인수값의 의미는 다음과 같다.

1. plain체
2. bold체
3. italic체
4. bold italic체
5. symbol

font 인수는 6 이상의 값도 지정이 가능하며, 이 경우에는 특정한 폰트의 family에 대해서 plain체, bold체, italic체, bold italic체를 반복한다.

op <- par(no.readonly = TRUE)
par(mar = c(2, 2, 2, 2))
plot(1:10, type = "n", main = "par(font)", axes = FALSE, ylab = "", xlab = "")
lab <- "Written with font parameter"
for (i in 1:10) {
  par(font = i)
  text(5.5, 11 - i, labels = paste(lab, 1), adj = 0.5, cex = 1.5)
}
box()
par(op)

fg, bg 인수

fg(fore ground color), bg(back ground color) 인수는 그래픽 장치의 전경색 및 배경색을 지정한다. 기본 값은 각각 "black"과 "transparent"다. 전경색의 지정 범위는 좌표축과 상자로 둘러싼 그래프 영역이다. "transparent"는 투명한 색을 의미한다.

op <- par(no.readonly = TRUE)
par(bg = "thistle", fg = "blue")
hist(rnorm(30), main = "bg = \"thistle\", fg = \"blue\"")
par(op)