visualization - 图形工具中带有边缘捆绑和标签的圆形布局

Question

我对图形可视化和图形工具 (gt) 等软件非常陌生。我的主要领域是数学，但我对 Python 和一般编程有些熟悉。但是，我不是程序员，所以我的代码可能不够优雅；任何改进建议将不胜感激。

描述:

我非常喜欢带有边缘捆绑的圆形布局，用于可视化非常大的图形。例如，我正在尝试使用出色的 Python 模块 graph-tool 绘制 C.Elegans 连接组。蒂亚戈·佩肖托 (Tiago Peixoto)。为此，我使用以下内容:

import graph_tool.all as gt
g_celegans = gt.load_graph("c.elegans_neural.male_1.graphml")
v_prop = g_celegans.vertex_properties
celegans_state = gt.minimize_nested_blockmodel_dl(g_celegans)
celegans_state.draw(vertex_text = v_prop['name'], bg_color = 'w')

产生:

问题:

1. 我如何(在 gt 中)将顶点标签放在从中心绘制的线上？ Like this
2. 我能否绘制类似的布局，即圆形和边缘捆绑​​，但使用我自己的聚类(顶点分区)而不是随机 block 模型？从某种意义上说，我想我只是希望能够自己使用圆形 + 边缘捆绑功能。还是我有点漏掉了重点？
3. (有人会推荐一个很好的图形可视化介绍方法，包括这种类型(连线图)吗？)

尝试问题 1:所以，我至少设法做到了这一点:

def getAngle(vec):
    norm_vec = vec / np.linalg.norm(vec)
    one_vec = np.array([1,0])
    dot_product = np.dot(norm_vec, one_vec)
    return np.arccos(dot_product)
    
text_rot = [0]*len(list(text_pos))
for i, p in enumerate(text_pos):
    if p[0]>=0 and p[1]>=0:
        text_rot[i] = getAngle(p)
    elif p[0]>=0 and p[1]<0:
        text_rot[i] = -getAngle(p)
    elif p[0]<0 and p[1]>=0:
        text_rot[i] = getAngle(p)-np.pi
    elif p[0]<0 and p[1]<0:
        text_rot[i] = -getAngle(p)+np.pi

text_rot = np.asarray(text_rot)
t_rot = g_celegans.new_property('v','float', vals = text_rot)

options = {'pos': pos,
           'vertex_text': v_prop['name'],
           'vertex_text_rotation':t_rot,
           'bg_color': 'w',
           'vertex_shape': 'none',
           'vertex_font_size': 5,
           'edge_end_marker': 'none'
          }

celegans_state.draw(**options)

产生:

所以，旋转很好，但我想将标签偏移得更远一些。现在它们位于一个不可见顶点的中心。有两个名为“text_position”和“text_offset”的顶点属性，您可以阅读 here .

现在，“vertex_text_position”的任何值，例如 -1 或“centered”，或者如果我像上面的“vertex_text_rotation”一样传递 VertexPropertyMap 对象，都会生成一个 IndexError:

    ---------------------------------------------------------------------------
IndexError                                Traceback (most recent call last)
<ipython-input-197-d529fcf5647e> in <module>
      9           }
     10 
---> 11 celegans_state.draw(**options)

~/anaconda3/envs/gt/lib/python3.9/site-packages/graph_tool/inference/nested_blockmodel.py in draw(self, **kwargs)
    986         draws the hierarchical state."""
    987         import graph_tool.draw
--> 988         return graph_tool.draw.draw_hierarchy(self, **kwargs)
    989 
    990 

~/anaconda3/envs/gt/lib/python3.9/site-packages/graph_tool/draw/cairo_draw.py in draw_hierarchy(state, pos, layout, beta, node_weight, vprops, eprops, hvprops, heprops, subsample_edges, rel_order, deg_size, vsize_scale, hsize_scale, hshortcuts, hide, bip_aspect, empty_branches, **kwargs)
   2121             kwargs[k] = u.own_property(v.copy())
   2122 
-> 2123     pos = graph_draw(u, pos, vprops=t_vprops, eprops=t_eprops, vorder=tvorder,
   2124                      **kwargs)
   2125 

~/anaconda3/envs/gt/lib/python3.9/site-packages/graph_tool/draw/cairo_draw.py in graph_draw(g, pos, vprops, eprops, vorder, eorder, nodesfirst, output_size, fit_view, fit_view_ink, adjust_aspect, ink_scale, inline, inline_scale, mplfig, output, fmt, bg_color, **kwargs)
   1074                       vprops.get("fill_color", _vdefaults["fill_color"]),
   1075                       vcmap)
-> 1076         vprops["text_color"] = auto_colors(g, bg,
   1077                                            vprops.get("text_position",
   1078                                                       _vdefaults["text_position"]),

~/anaconda3/envs/gt/lib/python3.9/site-packages/graph_tool/draw/cairo_draw.py in auto_colors(g, bg, pos, back)
    724             return color_contrast(back)
    725     c = g.new_vertex_property("vector<double>")
--> 726     map_property_values(bgc_pos, c, conv)
    727     return c
    728 

~/anaconda3/envs/gt/lib/python3.9/site-packages/graph_tool/__init__.py in map_property_values(src_prop, tgt_prop, map_func)
   1189     u = GraphView(g, directed=True, reversed=g.is_reversed(),
   1190                   skip_properties=True)
-> 1191     libcore.property_map_values(u._Graph__graph,
   1192                                 _prop(k, g, src_prop),
   1193                                 _prop(k, g, tgt_prop),

~/anaconda3/envs/gt/lib/python3.9/site-packages/graph_tool/draw/cairo_draw.py in conv(x)
    722             return color_contrast(bgc)
    723         else:
--> 724             return color_contrast(back)
    725     c = g.new_vertex_property("vector<double>")
    726     map_property_values(bgc_pos, c, conv)

~/anaconda3/envs/gt/lib/python3.9/site-packages/graph_tool/draw/cairo_draw.py in color_contrast(color)
    694 def color_contrast(color):
    695     c = np.asarray(color)
--> 696     y = c[0] * .299 + c[1] * .587 + c[2] * .114
    697     if y < .5:
    698         c[:3] = 1

IndexError: too many indices for array: array is 0-dimensional, but 1 were indexed

• 如果我执行“vertex_text_offset = pos”，这意味着我将每个顶点偏移其自己的坐标，然后我可以按比例缩放 0.1 以使它们适本地远离，这实际上在没有旋转的情况下工作得很好。然后我旋转了文本，它产生了这个(没有缩放):

问题似乎是旋转的中心是顶点的中心，如果文本从顶点移出，这是不理想的。所以，即使上面的“vertex_text_position”可行，我猜旋转也会把它搞砸。

• 奇怪的是，如果我使用“vertex_rotation”来旋转顶点，标签也会随之旋转(太棒了!)，但是当我用顶点位置偏移文本时(应该“向外”“推”)，我得到了与上面相同的错误图。

• 接下来我尝试了“vertex_shape = circle”，并使用“vertex_fill_color = 'w'”用白色填充顶点。因此，我会通过增加顶点的大小将文本从边缘推出一点。出于某种原因，这使得图形的所有边缘也变白了；所以情节中根本没有颜色。我猜边缘是根据顶点颜色着色的。

我最终做的是使用顶点属性“text_out_color”和“text_out_width”，宽度为 0.003。这为文本提供了漂亮的粗体样式，使其在彩色背景下更具可读性。

但是，现在我几乎没有想法了。

有人知道我的问题的解决方案吗？即像我一样放置标签，但将它们移得更远(从中心向外的方向)或将它们用白色框起来，以便它们更具可读性，但情节仍然看起来不错；以及上面的问题 2。

Answer 1

这晚了几个月，所以希望你能弄明白，但我会把它留在这里以供将来引用:

在这种情况下，为了让这些标签看起来像您希望的那样，当您调用绘制函数时，您需要像这样指定顶点文本的位置:

celegans_state.draw(vertex_text = v_prop['name'], bg_c​​olor = 'w', vertex_text_position='centered')

(如文档中的属性列表所示，“居中”给出了这个确切的效果:https://graph-tool.skewed.de/static/doc/draw.html#graph_tool.draw.graph_draw)

要获得圆形图，我认为您想使用径向树布局 ( https://graph-tool.skewed.de/static/doc/draw.html?highlight=radial_tree_layout#graph_tool.draw.radial_tree_layout )

希望这对您有所帮助!