R语言的高质量图形渲染库Cairo

作者 | 张丹

来源 | R友舍

前言

R语言不仅在统计分析，数据挖掘领域，计算能力强大。在数据可视化上，也不逊于昂贵的商业。当然，背后离不开各种开源软件包的支持，Cairo就是这样一个用于矢量图形处理的类库。

Cairo可以创建高质量的矢量图形(PDF, PostScript, SVG) 和位图(PNG, JPEG, TIFF)，同时支持在后台程序中高质量渲染！

本文将介绍，Cairo在R语言中的使用。

Cairo介绍
Cairo安装
Cairo使用

1. Cairo介绍

在信息领域中，cairo 是一个让用于提供矢量图形绘图的免费库，cairo 提供在多个背景下做 2D 的绘图，高级的更可以使用硬件加速功能。

虽然 cairo 是使用C语言撰写的，但是当使用 cairo 时，可以用许多其他种语言来使用，包括有 C++、C#、Java、Python、Perl、Ruby、Scheme、Smalltalk 以及许多种语言，cairo 在 GNU LGPL 与 Mozilla Public License (MPL) 两个认证下发布。

上文介绍，摘自:http://zh.wikipedia.org/wiki/Cairo_(绘图)

R语言Cairo接口的官方发布页：http://www.rforge.net/Cairo/

2. Cairo安装

系统环境

Linux: Ubuntu 12.04.2 LTS 64bit
R: 3.0.1 x86_64-pc-linux-gnu

Cairo基本库安装

3. Cairo使用

Cairo使用起来非常简单，和基础包grDevices中的函数对应。

CairoPNG: 对应grDevices:png()
CairoJPEG: 对应grDevices:jpeg()
CairoTIFF: 对应grDevices:tiff()
CairoSVG: 对应grDevices:svg()
CairoPDF: 对应grDevices:pdf()

我常用的图形输出，就是png和svg。

检查Cairo的兼容性：

~ R> library(Cairo)> Cairo.capabilities()   png   jpeg   tiff    pdf    svg     ps    x11    win raster  TRUE   TRUE  FALSE   TRUE   TRUE   TRUE   TRUE  FALSE   TRUE

下面比较一下 CairoPNG() 和 png() 输出效果。

1). 散点图

x<-rnorm(6000)y<-rnorm(6000)# PNG图png(file="plot4.png",width=640,height=480)plot(x,y,col="#ff000018",pch=19,cex=2,main = "plot")dev.off()CairoPNG(file="Cairo4.png",width=640,height=480)plot(x,y,col="#ff000018",pch=19,cex=2,main = "Cairo")dev.off()# SVG图svg(file="plot-svg4.svg",width=6,height=6)plot(x,y,col="#ff000018",pch=19,cex=2,main = "plot-svg")dev.off()CairoSVG(file="Cairo-svg4.svg",width=6,height=6)plot(x,y,col="#ff000018",pch=19,cex=2,main = "Cairo-svg")dev.off()

以下为PNG图：

2). 三维截面图

x <- seq(-10, 10, length= 30)y <- xf <- function(x,y) { r <- sqrt(x^2+y^2); 10 * sin(r)/r }z <- outer(x, y, f)z[is.na(z)] <- 1# PNG图png(file="plot2.png",width=640,height=480)op <- par(bg = "white", mar=c(0,2,3,0)+.1)persp(x, y, z,theta = 30, phi = 30,expand = 0.5,col = "lightblue",ltheta = 120,shade = 0.75,ticktype = "detailed",xlab = "X", ylab = "Y", zlab = "Sinc(r)",main = "Plot")par(op)dev.off()CairoPNG(file="Cairo2.png",width=640,height=480)op <- par(bg = "white", mar=c(0,2,3,0)+.1)persp(x, y, z,theta = 30, phi = 30,expand = 0.5,col = "lightblue",ltheta = 120,shade = 0.75,ticktype = "detailed",xlab = "X", ylab = "Y", zlab = "Sinc(r)",main = "Cairo")par(op)dev.off()

以下为PNG图：

3). 文字显示

library(MASS)data(HairEyeColor)x <- HairEyeColor[,,1]+HairEyeColor[,,2]n <- 100m <- matrix(sample(c(T,F),n^2,replace=T), nr=n, nc=n)# PNG图png(file="plot5.png",width=640,height=480)biplot(corresp(m, nf=2), main="Plot")dev.off()CairoPNG(file="Cairo5.png",width=640,height=480)biplot(corresp(m, nf=2), main="Cairo")dev.off()# SVG图svg(file="plot-svg5.svg",width=6,height=6)biplot(corresp(m, nf=2), main="Plot-svg")dev.off()CairoSVG(file="Cairo-svg5.svg",width=6,height=6)biplot(corresp(m, nf=2), main="Cairo-svg")dev.off()

以下为PNG图：

我们查看两个文件的属性：以png直接生成的图54KB，以CairoPNG生成的图43.8KB。

综上的3个例子，我分辨不出太大区别，只是Cairo感觉更淡、更柔和一些。

大家不妨找一些更复杂的图形来尝试着比较。

转载请注明出处：
http://blog.fens.me/r-cairo/

——————————————

往期精彩：

我造的假我自己打，Adobe推出“反PS”
微软删除人脸识别，除了隐私，更重要的可能是性别歧视与种族主义
亚马逊在中国失败，而中国却在亚马逊成功