目次

グラフ描画の基本

グラフ描画は基本的に以下の手順で行う。

  1. 描画デバイスを開く
  2. グラフデータをプロットする
  3. グラフの装飾(追加情報の描画)
  4. 描画デバイスを閉じる

 ※ R Studio の場合は描画デバイスのオープン、クローズは無くてもOK。(プロット領域に表示される)

折れ線グラフの描画例)

x <- c(1, 2, 3, 4, 5)
y <- c(2, 3, 4, 8, 10)
dev.new()                                  # 1. 描画デバイスを開く
plot(x, y)                                   # 2. データのプロット
lines(x, y)                                  # 3. 線の追加 ※ plot(x, y, type="b") 等で一発で書く事も可能
dev.off()                                    # 4. 描画デバイスを閉じる

plot 関数の使用方法

グラフ描画で最もよく使用する plot について記載する。

形式)

plot(x, y, ...)

引数)

引数説明
xX軸のデータ
yY軸のデータ
type"p": 点を描画
"l": 線のみを描画
"b": 点と線の両方を描画
"c": 線のみを描画( 点の部分は空白になる )
"o": 点と線の両方を描画( "l" との違いは点の描画域の余白がない事 )
"h": 垂直線の描画(ヒストグラム?)
"s": 階段グラフの描画
"S" s の反転グラフ
"n": データの描画はしない(プロット領域の初期化のみ行う)
mainタイトル(描画領域の上部に表示される)
subサブタイトル(描画領域の下部に表示される)
xlabX軸のタイトル
ylabY軸のタイトル
aspx/y のアスペクト比。
※ plot.windowで使用されるパラメータ
xlimX軸の描画範囲
※ plot.windowで使用されるパラメータ
ylimY軸の描画範囲
※ plot.windowで使用されるパラメータ
log対数スケールする軸を指定する ※ "x"or "y" or "xy"
annタイトル、X軸 及び Y軸のラベルを表示するかどうか。(T or F)
axesX軸、Y軸を表示するかどうか。( T or F )
※ Fにした場合は枠自体が表示されない。
xaxt
yaxt
X軸、Y軸メモリを表示するかどうか。( 表示しない場合は "n" を指定 )
frame.plot枠を表示するかどうか ( T or F )
panel.firstプロット軸が設定された後、プロットが行われる前に評価される式。
panel.lastプロットが行われた後、Axes、title、boxが追加される前に評価される式。

例えば、以下のように type="l" を指定すれば線だけを描画できる。

x <- c(1, 2, 3, 4, 5)
y <- c(2, 3, 4, 8, 10)
dev.new()
plot(x, y, type="l")   # 線だけを描画
dev.off()

グラフの描画/装飾方法

plot 後にも追加の点や線、文字列などを描画する事ができる。

点の描画

x <- 1:10
y <- rnorm(10, seq(1, 10, by = 1), 1)
plot(x, y, type="l")    # 線のみ描画
points(x, y)                # 点を描画

線の描画

x <- 1:10
y <- rnorm(10, seq(1, 10, by = 1), 1)
plot(x, y, type="p")               # 点のみ描画
lines(x, y)                              # 線を描画
abline(lm(y~x), col="red")    # 回帰直線を赤で描画

タイトルの描画

x <- 1:10; y <- 1:10; 
plot(x, y, type="b")
title(main="main title", sub = "sub title")      # タイトル/サブタイトルを描画

文字の描画

グラフの任意の位置に文字を描画する場合は text を使用する。

形式)

text(x, y = NULL, labels = seq_along(x$x), adj = NULL, pos = NULL, offset = 0.5, vfont = NULL, cex = 1, col = NULL, font = NULL, ...)

例)

x <- 1:10; y <- 1:10; 
plot(x, y, type="b")
text(10, 1, "Test!")   # x=10, y=1 の位置に文字を描画

グラフの余白部分に文字を描画する場合は mtext を使用する。

形式)

mtext(text, side = 3, line = 0, outer = FALSE, at = NA, adj = NA, padj = NA, cex = NA, col = NA, font = NA, ...)

例)

x <- 1:10; y <- 1:10; 
plot(x, y, type="b")
mtext("Bottom!", side=1)    # 下に描画
mtext("Left!", side=2)         # 左に描画
mtext("Top!", side=3)         # 上に描画
mtext("Right!", side=4)      # 右に描画

枠、座標軸の描画

枠は box で、座標軸は axis で描画する。

形式)

box(which = "plot", lty = "solid", ...)

形式)

axis(side, at = NULL, labels = TRUE, tick = TRUE, line = NA,
   pos = NA, outer = FALSE, font = NA, lty = "solid",
   lwd = 1, lwd.ticks = lwd, col = NULL, col.ticks = NULL,
   hadj = NA, padj = NA, ...)

例)

x <- 1:10
y <- 1:10
plot(x, y, axes=F)  # 枠 及び 軸なしでプロット
axis(side=1)          # X軸を描く
axis(side=2)          # Y軸を描く
box()                      # 枠を描く

凡例の描画

legend で判例を描画する事ができる。

形式)

legend(x, y = NULL, legend, fill = NULL, col = par("col"),
   border = "black", lty, lwd, pch,
   angle = 45, density = NULL, bty = "o", bg = par("bg"),
   box.lwd = par("lwd"), box.lty = par("lty"), box.col = par("fg"),
   pt.bg = NA, cex = 1, pt.cex = cex, pt.lwd = lwd,
   xjust = 0, yjust = 1, x.intersp = 1, y.intersp = 1,
   adj = c(0, 0.5), text.width = NULL, text.col = par("col"),
   text.font = NULL, merge = do.lines && has.pch, trace = FALSE,
   plot = TRUE, ncol = 1, horiz = FALSE, title = NULL,
   inset = 0, xpd, title.col = text.col, title.adj = 0.5,
   seg.len = 2)

例)

x <- 1:10
y1 <- rnorm(10, seq(1, 10, by = 1), 1)
y2 <- rnorm(10, seq(1, 10, by = 1), 1)
y3 <- rnorm(10, seq(1, 10, by = 1), 1)
plot(x, y1, type="l", col="black")
lines(x, y2, col="red")
lines(x, y3, col="green")
legend(x=8, y=4, paste("test",c(1:3), sep=""), col=c("black","red","green"), lwd=1, merge=F, bg="lightgray")

グリッドの描画

grid でグラフにグリッド線を描画する事ができる。

形式)

grid(nx = NULL, ny = nx, col = "lightgray", lty = "dotted",
   lwd = par("lwd"), equilogs = TRUE)

例)

x < 1:10
y < rnorm(10, seq(1, 10, by = 1), 1)
plot(x, y, type="o")
grid(10, 10)                  # グリッドを描画

四角形の描画

四角形を描画するには rect を使用する。

形式)

rect(xleft, ybottom, xright, ytop, density = NULL, angle = 45,
   col = NA, border = NULL, lty = par("lty"), lwd = par("lwd"),
   ...)

例)

plot(1:10, 1:10)
rect(8, 2, 10, 1, col="red")

多角形の描画

plot(1:10, 1:10, type="n", xlab="", ylab="")
polygon(c(4,6,8), c(4,8,4), col="red")    # 三角形を書いてみる

矢印の描画

arrows で矢印が描画できる。

形式)

arrows(x0, y0, x1 = x0, y1 = y0, length = 0.25, angle = 30,
   code = 2, col = par("fg"), lty = par("lty"),
   lwd = par("lwd"), ...)

例)

plot(1:10, 1:10, type="n", xlab="", ylab="")
arrows(2,2,8,8, code=2, angle=30, length=0.1, lwd=2)

グラフ描画用のパラメータ設定

グラフ描画用の各種パラメータは plot 時のパラメータ以外に par でも設定する事ができる。
以下に例を記載する。

例) 日本語フォントを設定する

x <- c(1, 2, 3, 4, 5)
y <- c(2, 3, 4, 8, 10)
plot(x, y)
par(family = "Meiryo")                                 # 日本語フォントを設定
title(main="テストタイトル", sub = "サブタイトル")      # タイトル/サブタイトルを描画

例) 線を太くする

x <- c(1, 2, 3, 4, 5)
y <- c(2, 3, 4, 8, 10)
plot(x, y)
par(lwd=3)
lines(x, y)

引数なしで par() すると、現在の設定が取得できる。

> par()
$xlog
[1] FALSE

$ylog
[1] FALSE

$adj
[1] 0.5

$ann
[1] TRUE
.
.
.

グラフの描画例

点グラフ(線形補間)

x <- c(1, 2, 3, 4, 5)
y <- c(2, 3, 4, 8, 10)
dev.new()
plot(x, y)
points(approx(x, y))               # 線形補間
dev.off()

折れ線グラフ

x <- c(1, 2, 3, 4, 5)
y <- c(2, 3, 4, 8, 10)
dev.new()
plot(x, y)
lines(x, y)                        # 線グラフ描画
dev.off()

線形回帰(回帰直線)

x <- c(1, 2, 3, 4, 5)
y <- c(2, 3, 4, 8, 10)
dev.new()
plot(x, y)
result <- lm(y~x)            # 線型モデルによる回帰分析を行い回帰式を得る
fitted_y = fitted(result)   # 回帰式により予測値を求める
lines(x, fitted_y)              # 線グラフの描画
# abline(result)               # abline でも同じく回帰直線が描ける(直線回帰の結果を引数に指定する)
dev.off()

ヒストグラム

例) 身長のランダムデータを作成し、ヒストグラム化する。

> x = rnorm(100, mean = 170, sd = 10)
> hist(x)

ロジスティック回帰

TODO:

XXXXXXXXXX

TODO:

ファイルへの出力

描画デバイスのOPENを dev.new() でなく、以下の関数で行う事でグラフをファイルに出力する事ができる。

関数名説明使用例
pdfPDFファイルとして出力
pngPNG画像として出力png("plot1.png", width=480, height=480)
jpegJPEG画像として出力
bmpBMP画像として出力
postscriptPS画像として出力
pictexTeXファイルとして出力
svgSVGとして出力

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Last-modified: 2019-02-27 (水) 19:07:00 (207d)