ComplexHeatmap绘图:注释、图例、热图基础(自备)

2024-04-03 17:28

本文主要是介绍ComplexHeatmap绘图:注释、图例、热图基础(自备),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

目录

基础介绍

 Heatmap绘图基础参数

数据

作图参数

Heatmap Annotations(注释)

基础注释设置

简单注释测试

anno_points散点注释

anno_lines连线注释

anno_barplot条形图

anno_boxplot箱线图

anno_histogram直方图

热图组合

基础组合

进行调整(水平串联)

垂直串联(使用%v%连接)


ComplexHeatmap中文版说明 (pengpengyang94.github.io)

学习ComplexHeatmap复杂热图_complexheatmap km-CSDN博客

ComplexHeatmap绘制热图并进行个性化标注_complexheatmap图例修改-CSDN博客

基础介绍

主要是热图+注释+图例的组合。熟悉这几个基础技能完成各种组合。

单个热图由热图主体和各种热图组件组成(图 1A)。热图主体是具有单个颜色格子的二维排列,其中每个格子对应于输入矩阵中的一个特定值。热图组件包含标题、系统树图(dendrogram)、矩阵行和列的文字标签以及热图注释。这些组件可以放置在热图主体的四个侧面,每个组件都由为Heatmap对象定义的特定方法所管理。此外,热图主体可以在行和列上进行切分。

热图注释包含与热图的行或列相关的附加信息。ComplexHeatmap 为设置不同的注释图形和定义新的注释图形提供了丰富的支持。热图注释可以作为热图的组件放在其四个侧面,也可以独立和热图连接。HeatmapAnnotation 对象包含一组由 SingleAnnotation 类定义的单个注释(图 1B),其中每个单独注释都包含一种特定类型的图形,该图形由 AnnotationFunction 类进一步定义。AnnotationFunction 类提供了一种灵活的方式来定义新的注释图形,更重要的是,自定义的注释图形可以根据主热图而进行自动重新排序和切分。

ComplexHeatmap 的主要特点是它支持水平或垂直连接一组热图和注释,以便于可视化不同数据源之间的关联。HeatmapList 类是一组热图和注释的容器(图 1C),它会自动调整多个热图和注释中行或列的对应关系。


 Heatmap绘图基础参数
数据
rm(list = ls()) 
library(ComplexHeatmap)
library(circlize)
##数据模拟##
set.seed(123)
nr1 = 4; nr2 = 8; nr3 = 6; nr = nr1 + nr2 + nr3
nc1 = 6; nc2 = 8; nc3 = 10; nc = nc1 + nc2 + nc3
mat = cbind(rbind(matrix(rnorm(nr1*nc1, mean = 1,   sd = 0.5), nr = nr1),matrix(rnorm(nr2*nc1, mean = 0,   sd = 0.5), nr = nr2),matrix(rnorm(nr3*nc1, mean = 0,   sd = 0.5), nr = nr3)),rbind(matrix(rnorm(nr1*nc2, mean = 0,   sd = 0.5), nr = nr1),matrix(rnorm(nr2*nc2, mean = 1,   sd = 0.5), nr = nr2),matrix(rnorm(nr3*nc2, mean = 0,   sd = 0.5), nr = nr3)),rbind(matrix(rnorm(nr1*nc3, mean = 0.5, sd = 0.5), nr = nr1),matrix(rnorm(nr2*nc3, mean = 0.5, sd = 0.5), nr = nr2),matrix(rnorm(nr3*nc3, mean = 1,   sd = 0.5), nr = nr3))
)
mat = mat[sample(nr, nr), sample(nc, nc)] # random shuffle rows and columns
rownames(mat) = paste0("row", seq_len(nr))
colnames(mat) = paste0("column", seq_len(nc))

作图参数
#颜色设置#
col_fun = colorRamp2(c(-2, 0, 2),#范围c("green", "white", "red"))
col_fun(seq(-3, 3))#ht_opt$TITLE_PADDING = unit(c(8.5, 8.5), "points")#用于画板大小设置
p <- Heatmap(mat, name = "图例", #图例名称col = col_fun, #颜色设置 column_title = "column_title",   ##列标题#column_title_gp = gpar(fontsize = 16, fontface = "bold"),##列标题格式设置column_title_gp = gpar(fill = "red",                      ##将标题设置方块填充颜色col = "white",                     ##字体颜色border = "blue",                   ##边界颜色fontsize = 16,                     ##字体大小fontface = "bold"),row_title = "I am a row title",  ##行标题row_title_rot = 0,               ##行标题旋转(只能垂直和水平)na_col = "black",                #NA值颜色设置(如果dataframe里含有NA值)border_gp = gpar(col = "black", lty = 2), ##整个边界线设置rect_gp = gpar(col = "white", lwd = 2),    ##热图矩阵线设置cluster_rows = T,                       ##侧面的行聚类树显示设置 FALSE不显示show_column_dend = T,                   ##上面的列聚类树显示设置row_dend_side = "left",                 #行聚类树位置right leftcolumn_dend_side = "top",                #列聚类树位置top  bottomrow_names_side = "left",                 ##行名位置设置row_names_gp = gpar(fontsize = 10,       ##行名大小及颜色设置col = c(rep("red", 10), rep("blue", 8))),        column_names_side = "bottom",                ##列名位置设置column_names_rot = 45,                     ##列名旋转设置row_km = 2,                                ##行切割column_km = 3                             ##列切割  或者直接设置位置column_split = 2)p
dev.off()

ComplexHeatmap绘制热图并进行个性化标注_complexheatmap图例修改-CSDN博客


Heatmap Annotations(注释)
基础注释设置
dev.off()
rm(list = ls()) 
library(ComplexHeatmap)
library(circlize)
set.seed(123)
mat = matrix(rnorm(100), 10)
rownames(mat) = paste0("R", 1:10)
colnames(mat) = paste0("C", 1:10)
head(mat)C1         C2         C3         C4         C5          C6
R1 -0.56047565  1.2240818 -1.0678237  0.4264642 -0.6947070  0.25331851
R2 -0.23017749  0.3598138 -0.2179749 -0.2950715 -0.2079173 -0.02854676
##列的注释:生成随机的1:10数值,然后制作色块和棒状图
column_ha = HeatmapAnnotation(foo1 = runif(10),bar1 = anno_barplot(runif(10)))
##行的注释
row_ha = rowAnnotation(foo2 = runif(10), bar2 = anno_barplot(runif(10)))
Heatmap(mat, name = "mat", top_annotation = column_ha, right_annotation = row_ha)

简单注释测试
##创建一个新页面用于绘图测试##
grid.newpage()
pushViewport(viewport(y = 0.7, height = 0.6, width = 0.8))
#颜色设置
col_fun = colorRamp2(c(0, 5, 10), c("blue", "white", "red"))#未指定颜色会生成随机颜色
ha = HeatmapAnnotation(foo = 1:10, col = list(foo = col_fun))
draw(ha)
dev.off()

单个注释和数据框可以混合使用

grid.newpage()
pushViewport(viewport(y = 0.7, height = 0.6, width = 0.8))
#颜色设置
col_fun = colorRamp2(c(0, 5, 10), c("blue", "white", "red"))#未指定颜色会生成随机颜色
ha = HeatmapAnnotation(df = anno_df,foo2 = rnorm(10),col = list(foo = col_fun,bar = c("a" = "red", "b" = "green", "c" = "blue"))
)
draw(ha)
dev.off()

注释可以为多种形式

anno_points散点注释
grid.newpage()
pushViewport(viewport(y = 0.7, height = 0.6, width = 0.8))
ha = HeatmapAnnotation(foo = anno_points(runif(10)))
draw(ha)
dev.off()

anno_lines连线注释
grid.newpage()
pushViewport(viewport(y = 0.7, height = 0.6, width = 0.8))
ha = HeatmapAnnotation(foo = anno_lines(runif(10)))
draw(ha)
dev.off()

anno_barplot条形图
grid.newpage()
pushViewport(viewport(y = 0.7, height = 0.6, width = 0.8))
ha = HeatmapAnnotation(foo = anno_barplot(1:10))
draw(ha)
dev.off()

ha = HeatmapAnnotation(foo = anno_barplot(1:10, bar_width = 1))#修改宽度

ha = HeatmapAnnotation(foo = anno_barplot(1:10, gp = gpar(fill = 1:10)))#颜色填充

ha = HeatmapAnnotation(foo = anno_barplot(seq(-5, 5), baseline = 0))#基线设置

还可以进行堆砌图和翻转

anno_boxplot箱线图
grid.newpage()
pushViewport(viewport(y = 0.7, height = 0.6, width = 0.8))
set.seed(12345)
m = matrix(rnorm(100), 10)
ha = HeatmapAnnotation(foo = anno_boxplot(m, height = unit(4, "cm")))
draw(ha)
dev.off()

anno_histogram直方图
grid.newpage()
pushViewport(viewport(y = 0.7, height = 0.6, width = 0.8))
m = matrix(rnorm(1000), nc = 100)
ha = rowAnnotation(foo = anno_histogram(m)) # apply `m` on rows
draw(ha)
dev.off()

还有水平注解文本注解等功能第 3 章 热图注释 |ComplexHeatmap 完整参考 (jokergoo.github.io)


热图组合
基础组合
rm(list = ls()) 
library(ComplexHeatmap)
library(circlize)set.seed(123)#生成矩阵数据1
mat1 = matrix(rnorm(80, 2), 8, 10)
mat1 = rbind(mat1, matrix(rnorm(40, -2), 4, 10))
rownames(mat1) = paste0("R", 1:12)
colnames(mat1) = paste0("C", 1:10)
##生成矩阵数据2
mat2 = matrix(runif(60, max = 3, min = 1), 6, 10)
mat2 = rbind(mat2, matrix(runif(60, max = 2, min = 0), 6, 10))
rownames(mat2) = paste0("R", 1:12)
colnames(mat2) = paste0("C", 1:10)le = sample(letters[1:3],      #随机字母A B C 12, replace = TRUE)#生成一个1:12的随机向量
names(le) = paste0("R", 1:12)ind = sample(12, 12)#随机提取12个样本
mat1 = mat1[ind, ]
mat2 = mat2[ind, ]
le = le[ind]

进行组合

#绘制热图
ht1 = Heatmap(mat1, name = "rnorm")
ht2 = Heatmap(mat2, name = "runif")
ht3 = Heatmap(le, name = "letters")
#进行组合
ht1 + ht2 + ht3dev.off()

在默认模式下,将删除第二个热图中的树状图,并 行顺序将与第一个行顺序相同。还有前两个的行名 热图也会被删除。

进行调整(水平串联)
col_rnorm = colorRamp2(c(-3, 0, 3), c("green", "white", "red"))
col_runif = colorRamp2(c(0, 3), c("white", "orange"))
col_letters = c("a" = "pink", "b" = "purple", "c" = "blue")
ht1 = Heatmap(mat1, name = "rnorm", col = col_rnorm,row_title = "Heatmap 1", column_title = "Heatmap 1")
ht2 = Heatmap(mat2, name = "runif", col = col_runif,row_title = "Heatmap 2", column_title = "Heatmap 2")
ht3 = Heatmap(le, name = "letters", col = col_letters)
ht_list = ht1 + ht2 + ht3draw(ht_list,  ##绘图,然后添加细节row_title = "Three heatmaps, row title", row_title_gp = gpar(col = "red"),column_title = "Three heatmaps, column title", column_title_gp = gpar(fontsize = 16))

还可以进行大小设置

dev.off()
ht1 = Heatmap(mat1, name = "rnorm", col = col_rnorm, width = unit(4, "cm"))
ht2 = Heatmap(mat2, name = "runif", col = col_runif, width = unit(6, "cm"))
ht3 = Heatmap(le, name = "letters", col = col_letters, width = unit(1, "cm"))
ht1 + ht2 + ht3

垂直串联(使用%v%连接)

数据一样的

rm(list = ls()) 
library(ComplexHeatmap)
library(circlize)set.seed(123)#生成矩阵数据1
mat1 = matrix(rnorm(80, 2), 8, 10)
mat1 = rbind(mat1, matrix(rnorm(40, -2), 4, 10))
rownames(mat1) = paste0("R", 1:12)
colnames(mat1) = paste0("C", 1:10)
##生成矩阵数据2
mat2 = matrix(runif(60, max = 3, min = 1), 6, 10)
mat2 = rbind(mat2, matrix(runif(60, max = 2, min = 0), 6, 10))
rownames(mat2) = paste0("R", 1:12)
colnames(mat2) = paste0("C", 1:10)le = sample(letters[1:3],      #随机字母A B C 12, replace = TRUE)#生成一个1:12的随机向量
names(le) = paste0("R", 1:12)ind = sample(12, 12)#随机提取12个样本
mat1 = mat1[ind, ]
mat2 = mat2[ind, ]
le = le[ind]
#颜色设置
col_rnorm = colorRamp2(c(-3, 0, 3), c("green", "white", "red"))
col_runif = colorRamp2(c(0, 3), c("white", "orange"))
col_letters = c("a" = "pink", "b" = "purple", "c" = "blue")##垂直串联
mat1t = t(mat1)
mat2t = t(mat2)
ht1 = Heatmap(mat1t, name = "rnorm", col = col_rnorm, row_title = "rnorm")
ht2 = Heatmap(mat2t, name = "runif", col = col_runif, row_title = "runif")
ht3 = Heatmap(rbind(letters = le), name = "letters", col = col_letters)
ht_list = ht1 %v% ht2 %v% ht3
draw(ht_list)

第五章 传奇 |ComplexHeatmap 完整参考 (jokergoo.github.io)

这篇关于ComplexHeatmap绘图:注释、图例、热图基础(自备)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/873531

相关文章

AI绘图怎么变现?想做点副业的小白必看!

在科技飞速发展的今天,AI绘图作为一种新兴技术,不仅改变了艺术创作的方式,也为创作者提供了多种变现途径。本文将详细探讨几种常见的AI绘图变现方式,帮助创作者更好地利用这一技术实现经济收益。 更多实操教程和AI绘画工具,可以扫描下方,免费获取 定制服务:个性化的创意商机 个性化定制 AI绘图技术能够根据用户需求生成个性化的头像、壁纸、插画等作品。例如,姓氏头像在电商平台上非常受欢迎,

零基础学习Redis(10) -- zset类型命令使用

zset是有序集合,内部除了存储元素外,还会存储一个score,存储在zset中的元素会按照score的大小升序排列,不同元素的score可以重复,score相同的元素会按照元素的字典序排列。 1. zset常用命令 1.1 zadd  zadd key [NX | XX] [GT | LT]   [CH] [INCR] score member [score member ...]

科研绘图系列:R语言扩展物种堆积图(Extended Stacked Barplot)

介绍 R语言的扩展物种堆积图是一种数据可视化工具,它不仅展示了物种的堆积结果,还整合了不同样本分组之间的差异性分析结果。这种图形表示方法能够直观地比较不同物种在各个分组中的显著性差异,为研究者提供了一种有效的数据解读方式。 加载R包 knitr::opts_chunk$set(warning = F, message = F)library(tidyverse)library(phyl

【Linux 从基础到进阶】Ansible自动化运维工具使用

Ansible自动化运维工具使用 Ansible 是一款开源的自动化运维工具,采用无代理架构(agentless),基于 SSH 连接进行管理,具有简单易用、灵活强大、可扩展性高等特点。它广泛用于服务器管理、应用部署、配置管理等任务。本文将介绍 Ansible 的安装、基本使用方法及一些实际运维场景中的应用,旨在帮助运维人员快速上手并熟练运用 Ansible。 1. Ansible的核心概念

AI基础 L9 Local Search II 局部搜索

Local Beam search 对于当前的所有k个状态,生成它们的所有可能后继状态。 检查生成的后继状态中是否有任何状态是解决方案。 如果所有后继状态都不是解决方案,则从所有后继状态中选择k个最佳状态。 当达到预设的迭代次数或满足某个终止条件时,算法停止。 — Choose k successors randomly, biased towards good ones — Close

vscode中文乱码问题,注释,终端,调试乱码一劳永逸版

忘记咋回事突然出现了乱码问题,很多方法都试了,注释乱码解决了,终端又乱码,调试窗口也乱码,最后经过本人不懈努力,终于全部解决了,现在分享给大家我的方法。 乱码的原因是各个地方用的编码格式不统一,所以把他们设成统一的utf8. 1.电脑的编码格式 开始-设置-时间和语言-语言和区域 管理语言设置-更改系统区域设置-勾选Bata版:使用utf8-确定-然后按指示重启 2.vscode

音视频入门基础:WAV专题(10)——FFmpeg源码中计算WAV音频文件每个packet的pts、dts的实现

一、引言 从文章《音视频入门基础:WAV专题(6)——通过FFprobe显示WAV音频文件每个数据包的信息》中我们可以知道,通过FFprobe命令可以打印WAV音频文件每个packet(也称为数据包或多媒体包)的信息,这些信息包含该packet的pts、dts: 打印出来的“pts”实际是AVPacket结构体中的成员变量pts,是以AVStream->time_base为单位的显

C 语言基础之数组

文章目录 什么是数组数组变量的声明多维数组 什么是数组 数组,顾名思义,就是一组数。 假如班上有 30 个同学,让你编程统计每个人的分数,求最高分、最低分、平均分等。如果不知道数组,你只能这样写代码: int ZhangSan_score = 95;int LiSi_score = 90;......int LiuDong_score = 100;int Zhou

c++基础版

c++基础版 Windows环境搭建第一个C++程序c++程序运行原理注释常亮字面常亮符号常亮 变量数据类型整型实型常量类型确定char类型字符串布尔类型 控制台输入随机数产生枚举定义数组数组便利 指针基础野指针空指针指针运算动态内存分配 结构体结构体默认值结构体数组结构体指针结构体指针数组函数无返回值函数和void类型地址传递函数传递数组 引用函数引用传参返回指针的正确写法函数返回数组

【QT】基础入门学习

文章目录 浅析Qt应用程序的主函数使用qDebug()函数常用快捷键Qt 编码风格信号槽连接模型实现方案 信号和槽的工作机制Qt对象树机制 浅析Qt应用程序的主函数 #include "mywindow.h"#include <QApplication>// 程序的入口int main(int argc, char *argv[]){// argc是命令行参数个数,argv是