3要素の相対的な割合を表現する図として薬学、化学、遺伝学、ゲーム理論、鉱物学などでは三角ダイアグラム(ternary diagrams)が利用されています。大変有効な表現方法だと思います。
「ggplot2」システムを利用して三角ダイアグラムを手軽にプロットできる「ggtern」パッケージを紹介します。かなり多くのコマンドが収録されているだけでなく、細かい体裁の調整が可能です。
パッケージバージョンは3.4.1。windows11のR version 4.2.2で確認しています。
パッケージのインストール
#パッケージのインストール
install.packages("ggtern")実行コマンド
詳細はコメント、パッケージのヘルプを確認してください。
#ライブラリの読み込み
library("ggtern")
###データ例の作成#####
#tidyverseパッケージがなければインストール
if(!require("tidyverse", quietly = TRUE)){
install.packages("tidyverse");require("tidyverse")
}
#viridisパッケージがなければインストール
if(!require("viridis", quietly = TRUE)){
install.packages("viridis");require("viridis")
}
set.seed(1234)
TestData <- tibble(X = runif(30),
Y = runif(30),
Z = runif(30))
########
#三角ダイアグラムの基本を作成:ggternコマンド
TerDia <- ggtern(data = TestData, aes(X, Y, Z))
#内容確認
#TerDia
#TerDiaに「geom_point」「geom_line」を追加
TerDiaPoint <- TerDia +
geom_point(col = "blue") +
geom_line(col = "red")
#三角ダイアグラムの基本が完成
#以降「TerDiaPoint」を調整していきます
TerDiaPoint
#収録テーマを紹介
TerDiaPoint +
#青緑茶の色合いを適応:theme_rgbwコマンド
theme_rgbw() +
#他の色合いのテーマ
#theme_gray(),theme_dark(),theme_rgbg(),
#theme_tropical(),theme_bluedark(),theme_bluelight(),
#theme_bvbw(),theme_bvbg()
#矢印長さを調整:theme_arrowlengthコマンド1
#開始,終了:startオプション;0-1,初期値:getOption("tern.arrow.start")
#finishオプション;0-1,初期値:getOption("tern.arrow.start")
theme_arrowlength(start = 0.5, finish = 1)
#以下矢印に関するテーマ
#theme_arrowsmall(),theme_arrowshort(),theme_arrownormal(),
#theme_arrowdefault(),theme_arrowlarge()
#指定した辺から線を引く:geom_Tline/geom_Lline/geom_Rlineコマンド
#開始位置:T|L|Rinterceptオプション;0-1
#矢印設定:arrowオプション;ggplot2::arrow()コマンドと組み合わせる
TerDiaPoint +
#左から右側:geom_Tlineコマンド
geom_Tline(Tintercept = .5, arrow = ggplot2::arrow(),
colour = "yellow", size = 1.5) +
#底辺から右側:geom_Llineコマンド
geom_Lline(Lintercept = .2, arrow = ggplot2::arrow(),
colour = "#4b61ba", size = 1.5) +
#右側から底辺:geom_Rlineコマンド
geom_Rline(Rintercept = .1, arrow = ggplot2::arrow(),
colour = "#a87963", size = 1.5)
#データ分布をグラデーションで表示:stat_density_ternコマンド
#変換方式:baseオプション;identity:直接的なデカルト空間,
#ilr:アイソメトリック対数比
ggtern(data = TestData, aes(X, Y, Z)) +
stat_density_tern(geom = "polygon",
aes(fill = ..level..),
base = "ilr") +
scale_fill_viridis()
#データ分布を六角形で表示:stat_geom_hex_ternコマンド
#ビンを設定:binwidthオプション;0-1
TerDiaPoint +
geom_hex_tern(binwidth = 0.1) +
scale_fill_viridis()
#図を回転:theme_rotateコマンド
#度数:degreesオプション
TerDiaPoint +
theme_rotate(degrees = 90)
#外周に矢印を追加:theme_showarrowsコマンド
TerDiaPoint +
theme_showarrows()
#各外周矢印のラベル名を変更:Tarrowlab/Larrowlab/Rarrowlabコマンド
TerDiaPoint +
theme_showarrows() +
#右側
Tarrowlab(label = "からだに") +
#左側
Larrowlab(label = "いいもの") +
#底辺側
Rarrowlab(label = "たまに更新")
#各頂点のラベル名を変更:Tlab/Llab/Rlabコマンド
TerDiaPoint +
#上
Tlab(label = "からだに") +
#左下
Llab(label = "いいもの") +
#右下
Rlab(label = "たまに\n更新")
#各シンボルから各辺へ線を引く:geom_Tmark,_Lmark,_Rmark,_crosshair_ternコマンド
TmTerDiaPoint <- TerDiaPoint + geom_Tmark(col = "#4b61ba") +
labs(title = "geom Tmark")
LmTerDiaPoint <- TerDiaPoint + geom_Lmark(col = "#a87963") +
labs(title = "geom Lmark")
RmTerDiaPoint <- TerDiaPoint + geom_Rmark(col = "#505457") +
labs(title = "geom Rmark")
CHTerDiaPoint <- TerDiaPoint + geom_crosshair_tern(col = "#deb7a0") +
labs(title = "geom chrosshair tern")
#内容確認
grid.arrange(TmTerDiaPoint, LmTerDiaPoint, RmTerDiaPoint, CHTerDiaPoint)
#各頂点から線を引く:geom_Tisoprop,geom_Lisoprop,geom_Risopropコマンド
#位置を指定:valueオプション
TpTerDiaPoint <- TerDiaPoint +
geom_Tisoprop(col = "#4b61ba", value = c(.4, .6)) +
labs(title = "geom Tisoprop")
LpTerDiaPoint <- TerDiaPoint +
geom_Lisoprop(col = "#a87963", value = c(.4, .6)) +
labs(title = "geom Lisoprop")
RpTerDiaPoint <- TerDiaPoint +
geom_Risoprop(col = "#505457", value = c(.4, .6)) +
labs(title = "geom Risoprop")
TLRTerDiaPoint <- TerDiaPoint +
geom_Tisoprop(col = "#4b61ba", value = c(.4, .6)) +
geom_Risoprop(col = "#505457", value = c(.4, .6)) +
geom_Lisoprop(col = "#a87963", value = c(.4, .6)) +
labs(title = "ALL isoprop")
#確認
grid.arrange(TpTerDiaPoint, LpTerDiaPoint, RpTerDiaPoint, TLRTerDiaPoint)
出力例
・三角ダイアグラムの基本を作成:ggternコマンド
・収録テーマを紹介
・指定した辺から線を引く:geom_Tline/geom_Lline/geom_Rlineコマンド
・データ分布をグラデーションで表示:stat_density_ternコマンド
・データ分布を六角形で表示:stat_geom_hex_ternコマンド
・図を回転:theme_rotateコマンド
・各外周矢印のラベル名を変更:Tarrowlab/Larrowlab/Rarrowlabコマンド
・各シンボルから各辺へ線を引く:geom_Tmark,_Lmark,_Rmark,_crosshair_ternコマンド
・各頂点から線を引く:geom_Tisoprop,geom_Lisoprop,geom_Risopropコマンド
少しでも、あなたの解析が楽になりますように！！
