[ R ] 다양한 시각화 #5 기하학적 기법 시각화

기하학적 기법 시각화

일반 그래픽 관련 패키지: 이미지 표현에 중점

ggplot2: 기하학적 객체(점, 선, 막대 등)에 미적 특성(색상, 모양, 크기)을 연결. 데이터 객체와 그래픽 객체를 서로 분리하고 재사용 가능.

 

 

(1)  qplot() 함수

기하학적 객체(점, 선, 다각형 등)에 미적 특성(색상, 모양, 크기)을 매핑하여 그래프에 그려주는 ggplot2패키지에서 제공 함수

 

# ggplot2 패키지설치와 실습 데이터 가져오기 (mpg 이용)

install.packages("ggplot2") library(ggplot2) data(mpg) str(mpg) head(mpg) # # A tibble: 6 x 11 # manufacturer model displ  year   cyl trans      drv     cty   hwy fl    class   # <chr>        <chr> <dbl> <int> <int> <chr>      <chr> <int> <int> <chr> <chr>   #   1 audi         a4      1.8  1999     4 auto(l5)   f        18    29 p     compact # 2 audi         a4      1.8  1999     4 manual(m5) f        21    29 p     compact # 3 audi         a4      2    2008     4 manual(m6) f        20    31 p     compact # 4 audi         a4      2    2008     4 auto(av)   f        21    30 p     compact # 5 audi         a4      2.8  1999     6 auto(l5)   f        16    26 p     compact # 6 audi         a4      2.8  1999     6 manual(m5) f        18    26 p     compact summary(mpg) table(mpg$drv) # 4   f   r  # 103 106  25

 

1. 한 개 변수 대상으로 qplot() 함수 사용

qplot()함수 : qplot(x축 ~ y축, data, facet, geom, stat, position, xlim, ylim, log, main, xlab, ylab, asp)

 

 

# 1-1 qplot()함수의 fill과 binwidth 속성 적용

ㄱ) 도수 분포를 세로 막대 그래프로 표현

qplot(hwy, data=mpg)

고속도로 연비에 대한분포도

 

 

ㄴ) fill적용 : 막대 그래프상에서 색상으로 구별하여 시각화, 변수에 대한 특징이 가시적으로 확인가능

qplot(hwy, data=mpg, fill=drv)

연비에 따른 구동방식의 분포도

# 4(4륜) : 연비가 좋지 못함, 
# f(전륜) : 연비가 좋음
# r(후륜) : 개체가 많지 않음

 

 

 

ㄷ) binwidth 적용 : 막대의 폭 크기 지정

qplot(hwy, data=mpg, fill=drv, binwidth=2)

 

 

#1-2 facets속성을 사용하여 drv변수값으로 행/열 단위로 패널 생성

ㄱ) 열 단위 패널 생성

qplot(hwy, data=mpg, fill=drv, facets=.~drv, binwidth=2)

 

ㄴ) 행 단위 패널 생성

qplot(hwy, data=mpg, fill=drv, facets=drv~., binwidth=2)

 

 

#2 두개 변수 대상으로 qplot()함수 적용

#2-1  qplot()함수에서 color속성을 사용하여 두 변수 구분하기

ㄱ) 두변수로 displ과 hwy변수 사용

qplot(displ,hwy, data=mpg)

 

 

 

ㄴ) 두 변수로 displ과 hwy변수 사용하며 drv변수에 색상 적용

qplot(displ, hwy,data=mpg, color = drv)

 

#2-2 displ과 hwy변수의 관계를 drv변수로 구분하기

qplot(displ,hwy, data = mpg, color = drv, facets = .~drv)

 

 

 

#3  미적요소 맵핑(mapping)

#3-1 데이터 셋에 색상, 크기, 모양 적용하기 (mtcars 데이터 이용)

ㄱ) 실습용 데이터 셋 확인하기

head(mtcars) # mpg cyl disp  hp drat    wt  qsec vs am gear carb # Mazda RX4         21.0   6  160 110 3.90 2.620 16.46  0  1    4    4 # Mazda RX4 Wag     21.0   6  160 110 3.90 2.875 17.02  0  1    4    4 # Datsun 710        22.8   4  108  93 3.85 2.320 18.61  1  1    4    1 # Hornet 4 Drive    21.4   6  258 110 3.08 3.215 19.44  1  0    3    1 # Hornet Sportabout 18.7   8  360 175 3.15 3.440 17.02  0  0    3    2 # Valiant           18.1   6  225 105 2.76 3.460 20.22  1  0    3    1

 

 

ㄴ) 색상 적용

qplot(wt, mpg, data = mtcars, color = factor(carb))

 

ㄷ) 크기 적용

qplot(wt, mpg, dat = mtcars, size = qsec, color = factor(carb))

 

ㄹ) 모양 적용

qplot(wt, mpg, data=mtcars, size = qsec, color = factor(carb), shape = factor(cyl))

 

#4 기하학적 객체 적용

#4-1 데이터 셋에 막대, 점, 선 레이아웃 적용하기(diamonds 데이터 이용)

ㄱ) 실습용 데이터 셋 확인하기

head(diamonds) # # A tibble: 6 x 10 # carat cut       color clarity depth table price     x     y     z # <dbl> <ord>     <ord> <ord>   <dbl> <dbl> <int> <dbl> <dbl> <dbl> #   1  0.23 Ideal     E     SI2      61.5    55   326  3.95  3.98  2.43 # 2  0.21 Premium   E     SI1      59.8    61   326  3.89  3.84  2.31 # 3  0.23 Good      E     VS1      56.9    65   327  4.05  4.07  2.31 # 4  0.29 Premium   I     VS2      62.4    58   334  4.2   4.23  2.63 # 5  0.31 Good      J     SI2      63.3    58   335  4.34  4.35  2.75 # 6  0.24 Very Good J     VVS2     62.8    57   336  3.94  3.96  2.48

 

ㄴ) geom, fill 사용

qplot(clarity, data=diamonds, fill=cut, geom="bar")

 

 

ㄷ) 테두리 색 사용

qplot(clarity, data=diamonds, color = cut, geom="bar")

 

ㄹ) geom=”point”속성으로 산점도 그래프 그리기

qplot(wt,mpg, data=mtcars, size = qsec, geom = "point")

 

 

ㅁ) 산점도 그래프에 cyl변수의 요인으로 포인트 크기 적용 & carb변수의 요인으로 포인트 색 적용

qplot(wt, mpg, data=mtcars, size = factor(cyl),       color = factor(carb), geom = "point")

 

 

ㅂ) 산점도 그래프에 qsec변수의 요인으로 포인트 크기 적용 & cyle변수의 요인으로 포인트 모양 적용

qplot(wt, mpg, data=mtcars, size = qsec,       color = factor(carb), shape = factor(cyl), geom="point")

 

 

 

ㅅ) geom=”smooth”속성으로 산점도 그래프에 평활 그리기

qplot(wt, mpg, data = mtcars, geom = c("point","smooth"))

 

 

 

ㅇ) 산점도 그래프의 평활에 cyl변수의 요인으로 색상 적용하기

qplot(wt, mpg, dat=mtcars, color = factor(cyl), geom = c("point","smooth"))

 

ㅈ) geom=”line” 속성으로 그래프 그리기

qplot(mpg, wt, data=mtcars, color=factor(cyl),geom = "line")

 

ㅊ)  geom=c(“point”, “line”)속성으로 그래프 그리기

qplot(mpg, wt, data = mtcars,        color = factor(cyl), geom = c("point", "line"))