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      • circlize 之 Introduction

      circlize 之 Introduction

      • 发布者 weinfoadmin
      • 分类 未分类, 老俊俊的生信笔记
      • 日期 2021年9月10日
      • 评论 0评论

      感谢老俊俊的大力支持。我们会每日跟新,欢迎您关注老俊俊的生信笔记。

      circlize 之 Introduction

      背景

      Circos 是用 perl 语言编写的软件,可以来绘制复杂的环形图,但是需要在 linux 环境运行,此外需要很多配置文件。为了方便数据的分析和可视化,顾祖光(作者)基于 R 编程环境开发了 circlize 的 R 包,使用起来更方便简单。

      作者顾祖光南京大学博士毕业,现在在德国癌症研究中心工作,是一名生信研究员,研究领域有基因组学、表观组学、开发软件、可视化等等。其中 ComlexHeatmap、EnrichedHeatmap、simplifyEnrichment 等强大的 R 包都是他开发的,大佬!

      circlize 可以使用简单的图形一层层叠加,构成更加复杂的图形出来,展示更多更复杂的信息。

      circlize 入门

      A、基本函数

      1、基本图形

      • circos.points(): 在单元格添加点.
      • circos.lines(): 在单元格添加线.
      • circos.segments(): 在单元格添加片段.
      • circos.rect(): 在单元格添加矩形.
      • circos.polygon(): 在单元格添加多边形.
      • circos.text(): 在单元格添加文字.
      • circos.axis() 在单元格添加坐标.

      2、添加两个位置的连线

      • circos.link()

      3、添加高级图形

      • circos.barplot(): 绘制条形图.
      • circos.boxplot(): 绘制箱型图.
      • circos.violin(): 绘制小提琴图.
      • circos.heatmap(): 绘制环形热图.
      • circos.raster(): 绘制光栅图.
      • circos.arrow(): 绘制环形箭头.

      4、环形布局排列

      • circos.initialize(): 分配扇区.
      • circos.track(): 单个轨道上创建单元格.
      • circos.update(): 更新单元格.
      • circos.par(): 图形参数设置.
      • circos.info(): 打印绘图参数.
      • circos.clear(): 重置.

      B、示例图形

      C、快速预览

      创建随机数据:

      set.seed(999)
      n = 1000
      df = data.frame(sectors = sample(letters[1:8], n, replace = TRUE),
                      x = rnorm(n), y = runif(n))
      head(df,3)
        sectors          x         y
      1       c -0.3383765 0.2277292
      2       d  0.2012877 0.8345422
      3       e  0.6027117 0.6507941

      初始化:

      library(circlize)
      circos.par("track.height" = 0.1) # 设置轨道高度,相当于圆半径10%
      circos.initialize(df$sectors, x = df$x) # 初始化

      添加轨道:

      circos.track(df$sectors, y = df$y,
                   panel.fun = function(x, y) {
                     # 添加扇区的标签
                     circos.text(CELL_META$xcenter, 
                                 CELL_META$cell.ylim[2] +
                                 mm_y(5), # 偏移5mm
                                 CELL_META$sector.index)
                     # 添加扇区刻度            
                     circos.axis(labels.cex = 1)
                   })

      添加点和文字:

      col = rep(c("#FF0000", "#00FF00"), 4)
      circos.trackPoints(df$sectors, df$x, df$y, col = col, pch = 16, cex = 0.5) # 添加点
      circos.text(-1, 0.5, "text", sector.index = "a", track.index = 1) # 给a添加text文字

      添加柱形图:

      bgcol = rep(c("#EFEFEF", "#CCCCCC"), 4)
      circos.trackHist(df$sectors, df$x, bin.size = 0.2, bg.col = bgcol, col = NA)

      添加线图:

      circos.track(df$sectors, x = df$x, y = df$y,
          panel.fun = function(x, y) {
              ind = sample(length(x), 10)
              x2 = x[ind]
              y2 = y[ind]
              od = order(x2)
              circos.lines(x2[od], y2[od])
      })

      更新指定轨道的单元格并添加点和文字:

      circos.update(sector.index = "d", track.index = 2, 
          bg.col = "#FF8080", bg.border = "black")
      circos.points(x = -2:2, y = rep(0.5, 5), col = "white")
      circos.text(CELL_META$xcenter, # 文字位置
                  CELL_META$ycenter, # 文字位置
                  "updated", col = "white")

      添加热图:

      circos.track(ylim = c(0, 1), panel.fun = function(x, y) {
          xlim = CELL_META$xlim
          ylim = CELL_META$ylim
          breaks = seq(xlim[1], xlim[2], by = 0.1)
          n_breaks = length(breaks)
          circos.rect(breaks[-n_breaks], rep(ylim[1], n_breaks - 1),
                      breaks[-1], rep(ylim[2], n_breaks - 1),
                      col = rand_color(n_breaks), border = NA)
      })

      添加连接线:

      circos.link("a", 0, "b", 0, h = 0.4)
      circos.link("c", c(-0.5, 0.5), "d", c(-0.5,0.5), 
                  col = "red", # 连接线的填充颜色
                  border = "blue", # 连接线颜色
                  h = 0.2 ) # 连接线高度
      circos.link("e", 0, "g", c(-1,1), 
                  col = "green", 
                  border = "black", 
                  lwd = 2, # 连接线粗细
                  lty = 2) # 连接线形状

      清空画布:

      circos.clear()

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      circlize 之 Graphics
      2021年9月10日

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