圆填充Circle packing算法
已经开发了大量确定性和随机性的圆填充算法。
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RepelLayout 通过成对排斥迭代移动圆圈来搜索非重叠布局。圆的位置被限制在一个矩形区域内。为避免边缘效应，可以将边界区域视为环面，例如，推到左侧边缘的圆将重新进入右侧边缘的边界区域。这是一种非常简单且效率相当低的算法，但通常会产生良好的结果。 -
ProgressiveLayout 连续放置圆，使每个圆与先前放置的两个圆在外部相切。该算法是确定性的，尽管可以通过改变输入圆圈的顺序产生不同的布局。它非常高效，因此适用于处理大型数据集。 -
GraphLayout 试图找到满足输入邻接图的安排。实现是实验性的。
第一个例子
我们将首先创建一组不同大小的圆，然后找到可以用 ggplot 显示的非重叠排列。
首先，我们创建一组随机圆，位于边界正方形的中心部分，较小的圆比较大的圆更常见。我们将圆的大小表示为面积。
- as <- reta(rcs ,5) * maxaa
接下来，我们尝试找到一个不重叠的排列，允许圆圈占据边界正方形的任何部分。返回值是一个包含布局元素和执行迭代次数的列表。
- Layout(areass)
布局作为具有圆心坐标和半径的数据框返回。
head( layout )
我们将其转换为圆形顶点的数据集，用 ggplot 显示。
结果数据集有一个整数 id 字段，它对应于传递给 的原始数据中圆圈的位置。
- head(dtg)
现在我们可以绘制布局了。
- themebw()
- thest(t)
- ggplot(daa = d.g)
圆填充的另一种方法是从指定圆的大小和相切（即哪些圆接触哪些其他圆）开始，然后搜索满足此要求的排列。
在下图中，左侧的图形表示所需的圆相切模式。圆 5、7、8 和 9 是 内部的，而其余圆圈是 外部的。右边的圆填充显示了符合输入图的圆圈排列。
切线图和结果堆积
GraphLayout 实现了算法的基本版本。下面的例子产生一个类似于上图的布局：
1.
2.
3. ## 切线列表。矢量元素是圆 ID。
4. ##每个向量的第一个元素是一个内圆
5. ## 和随后的元素是它的邻居。
6.
7.
8. ## 外圆半径。
9. data.frame(id )
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11. ## Layout 函数用于查找排列
12. ##与`internal`指定的切线相对应的圆
13. ## 和由 `external` 指定的外圆尺寸。结果是一个四列的 data.frame: id, x, y, radi。
14. ##
15. circleGraphLayout
16.
17. ## 获取圆顶点的数据
18. LayotVtics(laout,xyizcs = 2:4, dl = 1)
19. ## 绘制带有 ID 注释的圆圈。
20. ggplot() +
21. geom_olon(）+
22.
23. ge_tet(data=ayo) +
24.
25. oal()
指定初始圆位置
在前面的示例中，我们将圆大小的向量传递给 circleRepelLayout，该函数通过将圆放置在靠近边界区域中心的位置，为圆随机分配起始位置。或者，我们可以预先指定初始位置。为了说明这一点，我们首先将所有圆圈放置在边界区域的一个角附近。
1.
2.
3. lLayout(dt.nt)
4.
接下来我们使用 ggplot 显示初始和最终布局。请注意，在我们的初始布局中，我们将圆的大小表示为面积，因此我们需要在调用Vertices 函数时指定 ，否则它假定大小是半径。
1.
2. # 获取初始布局的顶点数据，其中大小是区域
3. dgil - ciLocs(dt., sieye = "area")
4. # 获取函数返回的布局的顶点数据 whre
5. # 尺寸是半径
6. a..i <- ciaoees(rlyout)
7.
8.
9. ggplot(data
10. ge_pgon(couaa=0.3) +
11.
12. cor_el(xli=lis yl=imts)
移动和固定
RepelLayout 函数接受一个可选 weights 参数，以在布局算法的每次迭代中对圆的移动进行额外控制。该参数采用一个数值向量，其值在 0-1 范围内（此范围之外的任何值都将被限制为 0 或 1）。权重为 0 可防止圆完全移动，而权重为 1 则允许完全移动。
为了说明这一点，我们将从更早使用的数据集中选择几个圆圈，将它们放大并通过将它们的权重设置为 0.0 来固定它们的位置。
1.
2. # 选择几个任意的圆圈
3.
4. dai$ea[las] <- 2 * axa
5.
6. # 重新生成初始圆的顶点数据，添加一列
7. # 表示一个圆是固定的还是自由的
8. dnta <- cres(dain, ste = "area")
9.
10. dani$sae <- iflse(dtgtd %in% laid, "fixed", "free")
11.
12. # 现在使用权重向量重新运行布局算法以固定位置
13. # 最大的圆
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15. res <- cirtt.t
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17. dgfal <- circes(es$aut)
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19.
20. plot(dta = da,as(x, y, grp=d, fl=ste)) +
21.
22. gen(coor)
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请注意，在初始布局中重叠的固定圆在最终布局中仍然重叠。
