R绘图脚本(python等绘图脚本)自适应图片大小的方法(plot ggplot png pdfggsave等)

问题与适用性描述

绘图的时候一般是默认图背景大小或指定大小,但是多数图片需要展示的内容不是固定的,两种方法都会导致图片过大或过小,解决方法是根据图片内容自动设置背景大小,这里需要自定义一个概念:直接增量。是指与图片大小直接相关的变量,比如此小提琴图:


它的直接增量是横坐标条目(ABC...)的数目,此时图片高度(纵坐标)是不变的,图片长度(横坐标)需要改为自动设置,目前在R中(猜测所有的编程语言绘图都是相同的)图片大小与直接增量之间的关系是一元一次方程的关系,即y=aX+b,y为自适应的大小,x为直接增量的数目,因为直接增量都是已知的,所以只需手动调整两次图片大小至图片与背景刚好相同,就能得到a与b的值
以R绘图脚本示例如下,python等其他脚本类似

手动调整背景大小

实际测试如下:

ggsave(filename = "fpkm.summary.png", p, device = "png", width = 10, height = 20, units = "cm", dpi = 300)
将柱形图背景长度设置为10,高度不变,结果:
image.png

显然窄了,手动调整到合适的长度

ggsave(filename = "fpkm.summary.png", p, device = "png", width = 12, height = 20, units = "cm", dpi = 300)

记录下此时x=4,y=12,之后增加直接增量(这里是样本数目)值,再次手动调整背景大小:

ggsave(filename = "fpkm.summary_10.png", p, device = "png", width = 19, height = 20, units = "cm", dpi = 300)

直到与第一张图片的柱子大小大致相同(若过小,随直接增量的增多,图形逐渐缩小,若过大,随直接增量的增多,图形逐渐增大)


image.png

记下此时x=10,y=19

解出对应关系

根据y=aX+b,带入两个xy值,解出:y=1.17x+7.3,此关系即为直接增量与背景长度的关系


image.png

验证

测试:当直接增量为21时,图片效果:

len=1.17*nrow(data)+7.3
ggsave(filename = "fpkm.summary_21.png", p, device = "png", width = len, height = 20, units = "cm", dpi = 300)

image.png

可以看出来图片与之前测试的效果基本相同。

需要注意:

1、此关系是直接增量与背景的关系,不同图片或相同图片不同格式(字体大小、格式等),都会有不同的对应关系,若图改变,对应关系也会改变。
2、有些图直接增量不容易找到,例如将venn图的交集绘制成柱形图:

image.png

这种图的直接增量与比较组个数的关系是等差比数列:2^n -1,背景大小与直接增量的关系仍然是一元一次方程,所以这种关系是一元一次方程结合了等差比数列:length=0.15*(2^n -1)+5.5,计算时只需将比较组的数目(已知)转换为直接增量后作为整体带入一元一次方程即可。高度仍然是一元一次方程的形式(直接增量为比较组的数目)。
3、因为背景是变量,所以当图片很大时,绘图会失败,不同环境配置下所支持的最大图片是不同的,可以找出当前环境所支持的最大图片,之后生成图片之前先判断,若大于最大图片,就绘制最大值,可避免报错。(关于png最大值的问题请查看https://www.jianshu.com/p/665bb2f91eba

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