【R言語】二次元配列を立体的に可視化する

perspによる可視化

R言語には配列を三次元として可視化するpersp関数があります。

persp()の引数は以下です。

persp(x = seq(0, 1, length.out = nrow(z)),
y = seq(0, 1, length.out = ncol(z)),
z, xlim = range(x), 宇宙ylim = range(y),
zlim = range(z, na.rm = TRUE),
xlab = NULL, ylab = NULL, zlab = NULL,
main = NULL, sub = NULL,
theta = 0, phi = 15, r = sqrt(3), d = 1,
scale = TRUE, expand = 1,
col = "white", border = NULL, ltheta = -135, lphi = 0,
shade = NA, box = TRUE, axes = TRUE, nticks = 5,
ticktype = "simple", ...)

三次元可視化ならではの引数はthetaとphiです。ここで立体表示する視点を変更できます。

今回は以下の記事でも使用したアメリカの航空会社から提供されている1949年から12年間の国際線旅客数の月毎の合計をサンプルデータとします。

可視化手順

サンプルデータをairpassに格納

> airpass <- AirPassengers
> airpass
     Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
1949 112 118 132 129 121 135 148 148 136 119 104 118
1950 115 126 141 135 125 149 170 170 158 133 114 140
1951 145 150 178 163 172 178 199 199 184 162 146 166
1952 171 180 193 181 183 218 230 242 209 191 172 194
1953 196 196 236 235 229 243 264 272 237 211 180 201
1954 204 188 235 227 234 264 302 293 259 229 203 229
1955 242 233 267 269 270 315 364 347 312 274 237 278
1956 284 277 317 313 318 374 413 405 355 306 271 306
1957 315 301 356 348 355 422 465 467 404 347 305 336
1958 340 318 362 348 363 435 491 505 404 359 310 337
1959 360 342 406 396 420 472 548 559 463 407 362 405
1960 417 391 419 461 472 535 622 606 508 461 390 432

データを見れば分かるように、
５～１０月頃に乗客数は増える傾向にあります。また、年が進めばすすむほど乗客数は増えています。

二次元配列m_airpassに格納

m_airpass <- matrix(airpass,ncol=12)

三次元配列として可視化

> persp(c(1:12),c(1:12),m_airpass,xlab="Month",ylab="Year")

f:id:mtiit:20190418213752p:plain

デフォルトの

theta = 0
phi = 15

で出力されます。

よってthetaを変更すると視点が変わります。

thetaを90として可視化

> persp(c(1:12),c(1:12),m_airpass,xlab="Month",ylab="Year",theta=90)

f:id:mtiit:20190418214036p:plain
年によって増加傾向であることがより分かりやすくなりました。

色付け

色合いを出したければcolとshadeを入れます。

> persp(c(1:12),c(1:12),m_airpass,xlab="Month",ylab="Year",col ="green", shade=0.2)

f:id:mtiit:20190430185450p:plain
より見やすくなりました。

終わりに

R言語の可視化シリーズでした。

以上、ご参考になれば幸いです。

(O+P)ut

アウトプット