本文介紹基於R語言中的Ternary包，繪製三元圖（Ternary Plot）的詳細方法；其中，我們就以RGB三色分佈圖為例來具體介紹~ ...
本文介紹基於R語言中的Ternary包，繪製三元圖（Ternary Plot）的詳細方法；其中，我們就以RGB三色分佈圖為例來具體介紹。
三元圖可以從三個不同的角度反映數據的特征，因此在很多領域都得以廣泛應用；如下圖所示，就是一個最簡單的三元圖。其中，基於R語言中的Ternary包，我們可以非常方便地繪製三元圖；本文就對其具體繪製方法加以介紹。
首先，由於我們需要用到R語言中的Ternary包，因此通過如下所示的代碼配置Ternary包。
install.packages("Ternary")
Ternary包提供了兩種繪製三元圖的方法。首先，我們可以通過其提供的互動式界面，通過滑鼠操作完成簡單的三元圖的繪製工作。我們可以通過如下所示的代碼打開這一互動式界面。
Ternary::TernaryApp()
互動式界面打開後，如下圖所示。我們可以按照其中各個按鈕、參數的介紹，手動對三元圖加以修改，並最終導出圖像。
我們這裡主要介紹基於代碼的繪圖方法，因此互動式界面就不再過多介紹了；大家如果有需要，可以對互動式界面繪圖的方法加以自行嘗試。
首先，通過代碼繪製三元圖，我們需要導入Ternary包。
library(Ternary)
最簡單的三元圖繪製方式，就是通過圖下的代碼，生成一個最基本的三元圖。
TernaryPlot()
運行上述代碼，將得到如下所示的圖片。
當然，我們需要結合實際的需求，對這個簡單的三元圖加以個性化修改。首先，本文所用到的全部代碼如下所示。
library(Ternary)
# dev.off()
TernaryPlot(alab = "Terrain \u2192", blab = "Vegetation \u2192", clab = "\u2190 Climate",
lab.col = c("red", "green", "blue"),
main = "Test Ternary Plot",
point = "up", lab.cex = 0.8, grid.minor.lines = 0,
grid.lty = "solid", col = rgb(0.9, 0.9, 0.9), grid.col = "white",
axis.col = rgb(0.6, 0.6, 0.6), ticks.col = rgb(0.6, 0.6, 0.6),
axis.rotate = FALSE,
padding = 0.08)
cols <- TernaryPointValues(rgb)
ColourTernary(cols, spectrum = NULL)
data_points <- list(
O = c(255, 128, 0),
Y = c(255, 255, 0),
P = c(255, 0, 255),
C = c(0, 255, 255)
)
AddToTernary(points, data_points, pch = 21, cex = 2.8,
bg = vapply(data_points,
function (x) rgb(x[1], x[2], x[3], 255, maxColorValue = 255),
character(1))
)
AddToTernary(text, data_points, names(data_points),cex = 0.8, font = 2)
legend("topright",
legend = c("Orange", "Yellow", "Purple", "Cyan"),
cex = 0.8, bty = "n", pch = 21, pt.cex = 1.8,
pt.bg = c(rgb(255, 128, 0, 255, NULL, 255),
rgb(255, 255, 0, 255, NULL, 255),
rgb(255, 0, 255, 255, NULL, 255),
rgb(0, 255, 255, 255, NULL, 255)),
)
運行上述代碼，我們得到的最終結果圖像如下圖所示。
接下來，我們就對上述代碼加以介紹與解釋。這裡需要註意，本文僅對我們用到的參數加以簡單的介紹，其中很多參數的含義其實我也還沒太搞清楚；大家在實際使用時，如果對參數還有其他疑惑，可以參考Ternary包的官方幫助文檔：https://ms609.github.io/Ternary/reference/index.html 。
首先，代碼中的第一部分，即TernaryPlot()函數，就是Ternary包繪製三元圖的基本函數；我們通過修改其中各項參數，從而修改最終成圖中各個部分的屬性。其中，函數的第一行，也就是alab開頭的這一行，表示三角形三條邊分別要顯示的字元，也就是“標註”；lab.col則表示三角形中三條邊對應的坐標軸的文字標註，需要用什麼顏色來表示；main表示三元圖的標題；point表示三角形擺放的角度（例如我這裡的"up"就表示將其中的一個角朝上放置）；其後的兩個參數lab.cex與grid.minor.lines，則分別表示坐標軸的標註的字型大小與三元圖的最小單位格網線；由於我這裡是做一張三角形分別表示R、G、B三種顏色的顏色空間圖，因此就沒有設置格網線。
隨後，函數第五行的grid.lty表示三元圖格網線的類型，其後的參數col表示三元圖內部的繪製顏色，隨後的參數grid.col表示格網線的顏色（當然我這裡並沒有設置格網線）；接下來的參數axis.col表示三元圖三條軸的顏色，參數ticks.col則表示三條軸上對應的標簽（不是文字標註）的顏色；參數axis.rotate則表示是否要旋轉標簽；最後一個padding參數則用以控製圖片的縮放。
接下來，由於我們希望通過R、G、B三種顏色的填充來實現三元圖的著色，因此聲明一個cols變數，並通過ColourTernary()函數將其填充到三元圖中。
此外，為了方便大家看圖，我們希望在這個三角形的R、G、B顏色空間圖中，添加幾個關鍵顏色的點，作為大家看圖時的參考。因此，我們通過R、G、B值來確定幾個顏色點，將其存儲在data_point中；隨後，通過AddToTernary()函數將其導入三元圖中。
接下來，也就是代碼中的最後一部分，我們通過legend()函數為圖片添加圖例。這裡的圖例，其實就是我們在前一步驟中，為圖片添加的幾個主要顏色點的圖例。首先，函數的第一個參數"topright"，表示我們希望將圖例添加到圖片的右上角；隨後的幾行參數，就是調整圖例的字體、字型大小、要顯示的內容等。
在通過調整代碼，獲得我們滿意的三元圖後，如果大家是用RStudio進行代碼的撰寫，可以在“Plots”中選擇“Export”→“Save as Image...”選項，將圖片導出；如下圖所示。
不過這裡需要註意，在RStudio中導出的圖片往往清晰度不夠高；如果大家希望提升圖片的精度，可以選擇導出.eps格式的圖片素材；如下圖所示。
隨後，在Adobe Illustrator（AI）軟體中打開剛剛保存的.eps格式文件；此時，不僅可以直接對圖片加以進一步修改，還可以用圖片格式保存更高精度的圖片。
至此，大功告成。
