Contours en ggplot2

Se puede crear un gráfico de contorno para una densidad en 2D usando la función geom_density_2d de ggplot2. Para ello solo es necesario pasarle un data frame e indicar dentro de aes cuáles son las variables x e y.

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

# Datos
set.seed(1)
df <- data.frame(x = rnorm(200), y = rnorm(200))

ggplot(df, aes(x = x, y = y)) +
  geom_density_2d()

Modificar el número de niveles

Es posible incrementar o disminuir el número de niveles con bins.

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

# Datos
set.seed(1)
df <- data.frame(x = rnorm(200), y = rnorm(200))

ggplot(df, aes(x = x, y = y)) +
  geom_density_2d(bins = 15)

Para más detalles se recomienda consultar ?geom_contour.

Gráfico de dispersión con curvas de nivel

También se pueden representar los puntos con geom_point y después usar geom_density_2d para añadir al gráfico de dispersión sus correspondientes curvas de nivel.

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

# Datos
set.seed(1)
df <- data.frame(x = rnorm(200), y = rnorm(200))

ggplot(df, aes(x = x, y = y)) +
  geom_point() + 
  geom_density_2d()

Personalización de las líneas

Se pueden personalizar las líneas de contorno de diversas maneras. Al igual que en otro tipo de gráficos, es posible cambiar el color, el grosor o el tipo de línea.

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

# Datos
set.seed(1)
df <- data.frame(x = rnorm(200), y = rnorm(200))

ggplot(df, aes(x = x, y = y)) +
  geom_density_2d(color = "red")

Color en función del nivel

Pasando ..level.. al argumento color de aes se colorearán las curvas en función del nivel. Así, se resaltarán las zonas de mayor densidad con colores más claros.

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

# Datos
set.seed(1)
df <- data.frame(x = rnorm(200), y = rnorm(200))

ggplot(df, aes(x = x, y = y)) +
  geom_density_2d(aes(color = ..level..))

Cambiar la paleta de colores

Si las líneas se van a pintar en función del nivel, se puede cambiar el color por defecto por una paleta de colores continua. Por ejemplo, para usar la paleta viridis basta con añadir scale_color_viridis_c.

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

# Datos
set.seed(1)
df <- data.frame(x = rnorm(200), y = rnorm(200))

ggplot(df, aes(x = x, y = y)) +
  geom_density_2d(aes(color = ..level..)) +
  scale_color_viridis_c()

Colorear el contour con stat_density_2d

Existe una función similar llamada stat_density_2d que permite cambiar el geom. Si estableces geom = "polygon" puedes colorear el contour como se muestra a continuación. Alternativamente puedes usar geom_density_2d_filled.

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

# Datos
set.seed(1)
df <- data.frame(x = rnorm(200), y = rnorm(200))

ggplot(df, aes(x = x, y = y, fill = ..level..)) +
  stat_density_2d(geom = "polygon")