ggsave如何统一不同格式的图片尺寸

ggsave 保存图片时，PDF、PNG、JPEG 等不同格式的尺寸设置方式不同，主要是由于它们的单位和分辨率不同。为了让这些格式的图片尺寸保持一致，需要根据分辨率和单位进行换算。以下是具体方法和示例：

1. 理解不同格式的尺寸单位

PDF：矢量格式，尺寸单位为英寸（inch）或厘米（cm），不受分辨率影响。
PNG/JPEG：位图格式，尺寸单位为像素（pixel），分辨率（DPI）影响实际显示大小。

例如：

如果设置 PNG 的宽度为 800 像素，分辨率为 300 DPI，则实际宽度为 800/300 ≈ 2.67 英寸。
如果设置 PDF 的宽度为 8 英寸，则无论分辨率如何，宽度都是 8 英寸。

2. 关键参数

width 和 height：设置图像的宽度和高度。
units：设置尺寸单位，默认为英寸（in），可选 cm 或 mm。
dpi：设置分辨率（仅对位图格式有效，如 PNG、JPEG）。

3. 统一尺寸的方法

ggsave 会根据文件格式自动调整尺寸单位：

对于 PDF，默认单位是英寸。
对于 PNG、JPEG ，默认单位是像素。

因此，如果你直接设置一样的 width 和 height，PDF、 PNG 、JPEG 的实际大小会不同。

为了让 PDF、PNG、JPEG 的图片尺寸保持一致，可以按照以下步骤设置：

确定目标尺寸（例如宽度 8 英寸，高度 6 英寸）。
根据分辨率（DPI）将尺寸转换为像素（仅对 PNG/JPEG 有效）。
在 ggsave 中设置对应的参数。

4. 示例代码

假设目标尺寸为 8 英寸（宽） × 6 英寸（高），分辨率为 300 DPI：

保存为 PDF

PDF 是矢量格式，直接设置宽度和高度（单位为英寸）：

library(ggplot2)
p <- ggplot(mtcars, aes(x = wt, y = mpg)) + geom_point()

# 保存为 PDF
ggsave("plot.pdf", plot = p, width = 8, height = 6, units = "in")

保存为 PNG

PNG 是位图格式，需要将英寸转换为像素：

宽度（像素） = 宽度（英寸） × DPI
高度（像素） = 高度（英寸） × DPI

# 保存为 PNG
ggsave("plot.png", plot = p, width = 8 * 300, height = 6 * 300, units = "px", dpi = 300)

保存为 JPEG

JPEG 也是位图格式，设置方法与 PNG 一样：

# 保存为 JPEG
ggsave("plot.jpeg", plot = p, width = 8 * 300, height = 6 * 300, units = "px", dpi = 300)

5. 总结设置规则

PDF：直接设置 width 和 height，单位为 in 或 cm。
PNG/JPEG：
- 将目标尺寸（英寸）乘以分辨率（DPI）得到像素值。
- 设置 width 和 height，单位为 px，并指定 dpi。

6. 通用函数

如果你需要频繁保存多种格式，可以编写一个通用函数：

save_plot <- function(filename, plot, width_in, height_in, dpi = 300) {
  if (tools::file_ext(filename) == "pdf") {
    ggsave(filename, plot = plot, width = width_in, height = height_in, units = "in")
  } else {
    ggsave(filename, plot = plot, width = width_in * dpi, height = height_in * dpi, units = "px", dpi = dpi)
  }
}

# 使用示例
p <- ggplot(mtcars, aes(x = wt, y = mpg)) + geom_point()
save_plot("plot.pdf", p, width_in = 8, height_in = 6)
save_plot("plot.png", p, width_in = 8, height_in = 6)
save_plot("plot.jpeg", p, width_in = 8, height_in = 6)