引言

在數據可視化領域，關系網絡數據的可視化一直是一個受到廣泛關注的話題。

我們經常會看到這樣的復雜網絡關系圖。

?

也會經常看到一些影視作品的人物關系圖，例如：

?

我們可以從圖中清晰地了解到不同人物之間的關系，但是這樣靜態的圖片無法滿足我們的一些深層次需求，比如：

如何快速找到一個人物(節點)？

能否單擊某個節點，只顯示該節點及其相鄰節點？

能否點擊一個節點彈出該節點相應的描述？

這些功能是靜態的網絡圖無法實現的，它通常需要引入JavaScript，來實現交互功能。

如果我們不懂JavaScript，應該怎么辦呢？

別擔心，有句話說“總有一個R包能幫助你解決問題”，使用networkD3包，可以輕松幫助你實現繪制炫酷動態網絡的夢想。

networkD3包基于D3.JS(最流行的可視化庫之一)構建，還可以和R中常見的網絡可視化包例如network、igraph等連用，支持管道操作符%>%(dplyr中常用，讀者可自行學習)和ggplot2語法，是一個非常靈活的網絡可視化包，包的作者在Stackoverflow上也非常活躍，經常會解答一些使用者提出的問題。

下面我們一起來學習一下吧~

實例操作

包的準備

#安裝并加載包

install.packages('networkD3')

library('networkD3')

數據的準備

網絡的基本元素是邊和節點，在人物關系圖中，人物就是節點，而他們之間的關系(朋友、家人)就是邊。

通常我們需要提供兩個數據集，節點數據集和邊數據集，因為節點數據集可以從邊數據集中獲取，所以至少我們需要一個邊數據集，現在讓我們創建一個。

#起點

src

#終點

target

#創建邊數據集

networkData

現在我們創建了一個邊數據集networkData，如下圖所示。

我們可以利用這個數據，生成一個最簡單的動態網絡。

繪制簡單網絡

simpleNetwork(networkData)

生成結果如下圖所示：

?

我們可以看到，使用simplenetwork已經可以生成一個最基本的動態網絡圖，還可以通過修改其中的一些參數，來修改節點、邊的顏色、透明度、節點之間的距離、字體字號等等，但如果我們有更深次的需求，比如將不同節點分組，并用不同的顏色表示；或者用邊的粗細來表示關系的親疏；或者我們文章開篇說的交互式的體驗，比如，搜索一個節點，或者點擊某節點出現描述，我們就需要使用networkD3包的另一個函數forceNetwork。

復雜網絡定制

我們將首先使用networkD3自帶的數據集為大家說明一下forceNetwork的基本語法。首先，我們導入數據

#邊數據集

data(MisLinks)

#節點數據集

data(MisNodes)

我們分別看一下這兩個數據集的結構。點數據集MisNodes，共包含三列，節點名稱，節點分組，節點大小(重要性、集中度)。

邊數據集MisLinks，共包含三列，依次是起點、終點、邊的粗細(大小、權重)。

我們需要注意的是，在邊數據集里，我們用節點的ID來代替節點本身，networkD3包是從0開始編號的，因此邊數據集的第一條(1,0)對應到節點數據集則是(Napoleon,Myriel)。

在繪圖前，我們應當先將數據整理成上述形式，然后將數據集傳入到forceNetwork中。

以下的參數是必須提供的：

forceNetwork(

#邊數據集

Links = MisLinks,

# 節點數據集

Nodes = Misnodes,

#邊數據集中起點對應的列

Source = "source",

# 邊數據集中終點對應的列

Target = "target",

# 邊數據集中邊的寬度對應的列

Value = "value",

# 節點數據集中節點名稱對應的列

NodeID = "name",

# 節點數據集中節點分組對應的列

Group = "group",

)

上述代碼運行后，我們得到一張關系圖：

?

為了更好滿足我們的定制需求，forceNetwork還提供了其他的一些參數供我們修改，我們可以有選擇地把這些參數加入forceNetwork()里，=后面的內容大家都可以根據自己的需要進行修改，達到最滿意的視覺效果。

下面給出一些參數的示例：

# 圖寬度

width = 1200

# 圖高度

height = 500

# 圖是否允許縮放

zoom = T

# 圖是否有邊界

bounded=T

# 圖是否顯示圖例

legend=T

# 鼠標沒有停留時其他節點名稱的透明度

opacityNoHover = 1

# 所有節點初始透明度

opacity = 1

# 節點斥力大小(負值越大斥力越大)

charge=-50

# 節點顏色，可以建立不同分組和顏色的一一映射關系

ColourScale

.domain(["A", "B"])

.range(["#FF6900", "#694489"]);'

# 節點比例大小

Nodesize = "size"

# 節點絕對大小

radiusCalculation = JS(" d.nodesize")

# 節點名稱的字體

fontFamily = "黑體"

# 節點名稱的字號

fontSize = 16

# 邊是否顯示箭頭

arrows = F

# 邊顏色，Cols可以是一個預先設置的列表

linkColour = Cols

# 鼠標點擊事件

clickAction = clickJS

加入這些參數后，我們可以說是“為所欲為”了。

networkD3最大的亮點，在于clickAction = clickJS這一句，你可以設置自己的鼠標點擊事件，比如節點放大，彈出對話框，點擊節點顯示節點描述，加入搜索框等等。

這些事件都是用JavaScript語言寫的，如果你對此一無所知也不用擔心，你可以先在別人的代碼基礎上進行修改，如果有興趣的話再進一步深入。

案例展示

下面展示一個用networkD3包繪制的動態網絡關系圖。

基本的界面：

?

搜索節點：

?

在圖的右上角顯示節點描述：

?

networkD3包生成的結果將是一個html文件，即網頁文件(當然你也可以把它保存成靜態圖片的格式)，這個文件里已經包括了數據，你只要將這個文件發給別人，別人就可以看到你繪制好的圖了。如果你有一個個人網站，將網頁上傳到網站，就可以建立一個炫酷的網絡可視化展示界面啦。

將網絡數據可視化的最終目的是為了向他人更清晰地呈現數據本身，而networkD3包用最簡單的幾行代碼幫我們實現了這個目的，這么有趣又實用的工具，不想一起探索一下嗎？

參考文獻

Package ‘networkD3’, https://cran.r-project.org/web/packages/networkD3/networkD3.pdf

CUSTOM NETWORK CHART | NETWORKD3, https://www.r-graph-gallery.com/253-custom-network-chart-networkd3/

Network visualization with R, http://kateto.net/network-visualization

Introduction to Network Analysis with R, https://www.jessesadler.com/post/network-analysis-with-r/

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• 發表于:?2018-03-26
• 原文鏈接：http://kuaibao.qq.com/s/20180323B0AM3P00?refer=cp_1026

總結

以上是生活随笔為你收集整理的使用R包networkD3绘制炫酷的动态关系网络的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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