有效地绘制R中的数亿个点

Question

是plot()在R键曲线100万个左右的数据点的最有效方法是什么？我想画一堆这些Clifford吸引者.这是一个我从一个非常大的图像缩小的例子:

这是我用于绘制非常大的8K(7680x4320)图像的一些代码的链接.

生成50或1亿个点(使用Rcpp)不需要很长时间,也不需要获取颜色+透明度的十六进制值,但实际绘图和保存到磁盘的速度非常慢.

• 是否有更快的方式来绘制(并保存)所有这些点？
• R对这项工作来说只是一个糟糕的工具吗？
• 你会用什么工具来绘制数十亿点,即使你不能将它们全部投入到ram中？
• 如果使用1990年代的软件和硬件,如何制作出这种类型(颜色+透明度)的高分辨率图？

编辑:使用的代码

# Load packages
library(Rcpp)
library(viridis)

# output parameters
output_width = 1920 * 4
output_height = 1080 * 4
N_points = 50e6
point_alpha = 0.05 #point transperancy

# Attractor parameters
params <- c(1.886,-2.357,-0.328, 0.918)

# C++ function to rapidly generate points
cliff_rcpp <- cppFunction(
    "
    NumericMatrix cliff(int nIter, double A, double B, double C, double D) {
    NumericMatrix x(nIter, 2);
    for (int i=1; i < nIter; ++i) {
    x(i,0) = sin(A*x(i-1,1)) + C*cos(A*x(i-1,0));
    x(i,1) = sin(B*x(i-1,0)) + D*cos(B*x(i-1,1));
    }
    return x;
    }"
)

# Function for mapping a point to a colour
map2color <- function(x, pal, limits = NULL) {
    if (is.null(limits))
        limits = range(x)
    pal[findInterval(x,
                     seq(limits[1], limits[2], length.out = length(pal) + 1),
                     all.inside = TRUE)]
}

# Obtain matrix of points
cliff_points <- cliff_rcpp(N_points, params[1], params[2], params[3], params[4])

# Calculate angle between successive points
cliff_angle <- atan2(
    (cliff_points[, 1] - c(cliff_points[-1, 1], 0)),
    (cliff_points[, 2] - c(cliff_points[-1, 2], 0))
)

# Obtain colours for points
available_cols <-
    viridis(
        1024,
        alpha = point_alpha,
        begin = 0,
        end = 1,
        direction = 1
    )

cliff_cols <- map2color(
    cliff_angle,
    c(available_cols, rev(available_cols))
)


# Output image directly to disk
jpeg(
    "clifford_attractor.jpg",
    width = output_width,
    height = output_height,
    pointsize = 1,
    bg = "black",
    quality = 100

)
    plot(
        cliff_points[-1, ],
        bg = "black",
        pch = ".",
        col = cliff_cols
    )

dev.off()

Answer 1

我最近发现了R 的Scattermore包，它比 R 的标准绘图函数快一个数量级。scattermoreplot()绘制 100m 个具有颜色和透明度的点大约需要 2 分钟，而plot()大约需要半小时。