FigDraw 17. SCI 文章绘图之主成分绘图(pca3d)

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FigDraw 16. SCI 文章绘图之树形图(Dendrogram)
FigDraw 17. SCI 文章绘图之主成分绘图(pca3d)

这期介绍R语言中pca3d包能帮你快速制作2D和3D的PCA图，一个包帮你解决PCA分析问题！原理不多说，直接上分析，高端大气上档次的图表，完全满足您高端的文章！

前言

主成分分析(Principal Component Analysis，PCA)是一种无监督学习的多元统计分析方法。PCA分析的主要原理是将高维数据投影到较低维空间，提取多元事物的主要因素，揭示其本质特征。它可以高效地找出数据中的主要部分，将原有的复杂数据降维处理。PCA分析被广泛应用于很多领域，比如理论物理学、气象学、心理学、生物学、化学、工程学等。

软件安装

R语言中pca3d快速制作2D和3D的PCA图，安装如下：

if(!require(rgl))install.packages("rgl")
if(!require(pca3d))install.packages("pca3d")

数据读取

载入自带的测试数据，数据是三组个体血清代谢产物的相对丰度:

Description Relative abundances of metabolites from serum samples of three groups of individuals Details A data frame with 136 observations on 425 metabolic variables. Serum samples from three groups of individuals were compared: tuberculin skin test negative (NEG), positive (POS) and clinical tuberculosis (TB).

library(rgl)
library(pca3d)data(metabo)
dim(metabo)  #数据集包含136行和424列
## [1] 136 424
table(metabo[, 1])  #展示分组信息
##
## NEG POS  TB
##  46  46  44

例子实操

1. 绘制2D的PCA图

数据选用所有的行及除第一列的数据（第一列为分组信息）

pca <- prcomp(metabo[, -1], scale. = TRUE)
pca2d(pca, group = metabo[, 1])

2. 制作3D的PCA图

同时3D的PCA图通过点击鼠标可以进行翻转等不同平面的操作

pca3d(pca, group = metabo[, 1])
## [1] 0.3439618 0.4500414 0.2818377
## Creating new device

3. 3D的PCA图增加椭圆

pca3d(pca, group = metabo[, 1], show.ellipses = TRUE, ellipse.ci = 0.75, show.plane = FALSE)
## [1] 0.3439618 0.4500414 0.2818377

4. 3D的PCA图形元素美化

3D的PCA可以通过改变背景，线图及点的方式呈现更加绚丽的图片

pca3d(pca, group = metabo[, 1], fancy = TRUE, bg = "black", show.group.labels = TRUE,axes.color = "white", new = TRUE)
## [1] 0.3439618 0.4500414 0.2818377
## Creating new device

软件包里面自带的例子，我这里都展示了一遍为了方便大家选择适合自己的图形，另外需要代码的将这期教程转发朋友圈，并配文“学生信，找桓峰基因，铸造成功的你！”即可获得！

桓峰基因，铸造成功的您！

有想进生信交流群的老师可以扫最后一个二维码加微信，备注“单位+姓名+目的”，有些想发广告的就免打扰吧，还得费力气把你踢出去！

References:

Weiner J 3rd, Parida SK, Maertzdorf J, Black GF, Repsilber D, et al. (2012) Biomarkers of Inflammation, Immunosuppression and Stress Are Revealed by Metabolomic Profiling of Tuberculosis Patients. PLoS ONE 7(7): e40221. doi:10.1371/journal.pone.0040221