2D 数据绘制(三)
4. Tiles(图块)
图块用于显示诸如基因组区域(基因、外显子、重复)或覆盖元素(克隆、测序 reads
)等区间跨度。
图块将在以堆叠的方式来避免重叠,堆叠的过程由几个参数控制
本例中的图像具有 5
个不同的图块。从外到内依次是:装配克隆(黑/红),基因区域(绿色),拷贝数多态性区域(蓝色),重复片段(橙色)和保留区域(紫色)。
每条轨迹的格式略有不同,用以说明各种格式选项
4.1 图块堆叠方式
图块是环形分层的方式堆叠,定义图块位置、分层和堆叠方式的参数是
r1 = 0.98r
r0 = 0.86r
layers = 15
margin = 0.02u
orientation = out
thickness = 15
padding = 8
这条轨迹位于 [0.86r,0.98r]
定义的径向范围内(相对于 ideogram
内半径的值)。r0/r1
值定义了堆叠块的基线。
当 orientation=out
,图块的堆叠方式从 r0
向 r1
。orientation=in
是从 r1
向 r0
的堆叠方式。orientation=center
,堆叠从 r0
和 r1
的中点 以交替的方式朝向 r0
和 r1
.
每个图块元素的径向宽度为 15
像素,元素之间的填充为 8
像素。
图块以分层的方式堆叠避免重叠,每个图块都有一定的空白 margin
,控制同一个层的图块之间的距离
4.2 处理溢出
当用 layers
指定的层数无法容纳所有的图块时,circos
会查看 layers_overflow
的值来确定如何处理溢出的图块。
当 layers_overflow=hide
时,不会处理溢出的图块,注意,要谨慎使用该参数,因为 circos
不会提醒你是否有图块溢出
当设置 layers_overflow=collapse
,溢出的图块绘制在第一层,第一层的位置取决于图像轨迹的朝向
当 layers_overflow=grow
时,将根据需要添加新层。可以添加多少层比没有限制。
你可以设置 layers_overflow_color
参数来指定溢出的图块的颜色,这样就可以看出是否发生溢出了。
4.3 应用规则
rule
同样适用于图块,就像处理数据点一样。例如按照其大小设置图块的颜色
condition = var(size) > 100kb
color = red
condition = var(size) > 50kb
color = orange
condition = var(size) > 20kb
color = yellow
5. 热图
热图结合了高亮和二维绘图的功能,在这个轨迹上,基因组区域被赋予一个值(如基因的密度),其值通过函数映射指定颜色值。
circos
会将每个区域的值映射到 color
参数定义的颜色范围。不像其他轨迹,热图需要一个颜色列表。列表可以在 track
块中定义,也可以使用在
中定义的颜色列表名称。
热图通常像这样定义
type = heatmap
file = data/6/snp.number.1mb.txt
# color list
color = spectral-5-div
r1 = 0.95r
r0 = 0.80r
热图的数据格式与其他绘图相同:chr,start,end,value
以及可选参数列表
...
hs7 36975000 36999999 33
hs7 37000000 37024999 50
hs7 37025000 37049999 60 color=blue
hs7 37050000 37074999 44
...
因为折线图、直方图和热图共享相同的数据格式,因此,只需更改图像类型,而不需要更改数据文件
5.1 颜色映射
默认映射
如果未定义 min
,max
,则数据点的颜色将根据值进行如下分配
color_index = num_colors * (value-min)/(max-min)
如果显示定义了 min
和 max
(一个或两个),那么将使用这些值而不是数据的 min/max
。超出指定的 min/max
的值将根据需要在列表中指定第一个或最后一个颜色
默认映射对应于 color_mapping=0
。
备用映射
还有其他两种颜色映射方案,如下图
这些方法针对你设置的 min/max
值的情况进行设置
具有 n
种颜色的热图将会把颜色映射到 [min,max]
范围以及该范围之外的区域
colors: 1,2,3,...,m,n where m=n-1
color_mapping min max
0 0 | 001122 ... mmnn | n divided uniformly
1 0 | 01122 ... mmn | n division at min/max boundary 1/2 size of others
2 0 | 112233 ... mm | n divided uniformly, 0,n reserved for [,min] and [max,]
当你想要将第一个和最后一个颜色保留到热图的 min/max
值的 blow/above
时,可以设置 color_mapping=2
color = black,spectral-5-div,grey
color_mapping = 2
其中黑色表示 >=max
要想精确控制颜色的映射,那么就要使用规则
condition = var(value) < 0.5
color = black
condition = var(value) > 9.5
color = grey
非线性映射
默认情况下,值和颜色之间的映射使用的是线性的。如果设置 scale_log_base
,则映射函数变成对数
min + (x_i-min)/(max-min) ^ 1/scale_log_base ... min + (x_j-min)/(max-min) ^ 1/scale_log_base
如果 scale_log_base<1
,则将增加小值颜色映射的范围。如果 scale_log_base>1
,则将增加大值得动态范围。
当数据倾斜时,scale_log_base
参数很有用。
5.2 使用颜色列表
热图最好与预定义的颜色列表一起使用。不要显式地为热图列出颜色,而是为 color
参数设置颜色列表。
例如,spectral-11-div
列表在 etc/brewer.conf
定义。
color = spectral-11-div
可以合并列表以扩展热图的颜色范围,如
color = ylorrd-9-seq-rev,ylgnbu-9-seq
组合颜色和列表
color = black,ylorrd-9-seq-rev,white,ylgnbu-9-seq,grey
5.3 填充模式
除了设置值的颜色之外,还可以指定填充模式。将模式看作是一个独立的编码,类似于 color
和 color_mapping
,可以使用 pattern
和 pattern_mapping
。
例如,要使其范围的前半部分的值用垂直线填充,在下半部分用水平线填充
pattern = vline,hline
用垂直线填充 >=max
。
pattern = vline,solid,hline
pattern_mapping = 2
可以在 etc/patterns.conf
文件中查看模式列表。你也可以自定定义,参考 etc/tiles
文件的模式图片
5.4 颜色图例
circos
还没有颜色图例,你可以在命令行使用 -debug_group legend
获取颜色编码列表
≥ circos -conf ... -debug_group legend
...
debuggroup legend 3.01s track_0 -inf 2000.000 inf 0 spectral-9-div-1 213,62,79
debuggroup legend 3.01s track_0 2000.000 29555.556 27555.556 0 spectral-9-div-1 213,62,79
debuggroup legend 3.01s track_0 29555.556 57111.111 27555.556 1 spectral-9-div-2 244,109,67
debuggroup legend 3.01s track_0 57111.111 84666.667 27555.556 2 spectral-9-div-3 253,174,97
debuggroup legend 3.01s track_0 84666.667 112222.222 27555.556 3 spectral-9-div-4 254,224,139
debuggroup legend 3.01s track_0 112222.222 139777.778 27555.556 4 spectral-9-div-5 255,255,191
debuggroup legend 3.01s track_0 139777.778 167333.333 27555.556 5 spectral-9-div-6 230,245,152
debuggroup legend 3.01s track_0 167333.333 194888.889 27555.556 6 spectral-9-div-7 171,221,164
debuggroup legend 3.01s track_0 194888.889 222444.444 27555.556 7 spectral-9-div-8 102,194,165
debuggroup legend 3.01s track_0 222444.444 250000.000 27555.556 8 spectral-9-div-9 50,136,189
debuggroup legend 3.01s track_0 250000.000 +inf inf 8 spectral-9-div-9 50,136,189
...
debuggroup legend 6.73s track_8 -inf 0.000 inf 0 hline 0,0,0
debuggroup legend 6.73s track_8 0.000 10.000 10.000 1 solid 0,0,0
debuggroup legend 6.73s track_8 10.000 +inf inf 2 vline 0,0,0
debuggroup legend 6.96s track_9 -inf 2.000 inf 0 black 0,0,0
...