根据高斯分布绘制彩色像素的正方形

Question

我想生成这样的图像：

其中像素颜色由多元正态分布的值决定。换句话说，我有以下数据框：

images <- data.frame(x = rnorm(256*256*20), image = rep(c(1:20), each = 256*256))

我想将多元法线的 20 个绘图向量中的每一个绘制成彩色方块。正方形应在 2x10 网格上对齐。它们是否被黑线分隔并不重要，但不同方块之间必须有某种分隔。值 0 应对应于浅灰色或白色（灰色会更好）。我怎样才能做到这一点？我想要一个 ggplot 解决方案，但基础 R 或其他东西也很好，只要代码相当灵活和可读（性能不是问题）。

编辑方块不必是 256*256，64*64 也可以。

Answer 1

这是一次尝试：

生成 r、g、b 通道：

library(tidyverse)

images <- data.frame(r = rnorm(256*256*20),
                     g = rnorm(256*256*20),
                     b = rnorm(256*256*20),
                     image = rep(c(1:20), each = 256*256))

将 rgb 转换为十六进制的函数：

rgb2hex <- function(r,g,b) rgb(r, g, b, maxColorValue = 255)

通过重新缩放到 0-1 范围并乘以 255 最后转换为十六进制，将具有 0 均值和 1 sd 的 rnorm 转换为 r、g、b 通道

images %>%
  group_by(image) %>%
  mutate(y = rep(1:256, each = 256), #x coords
         x = rep(1:256, times = 256), #y coords
         r = round(scales::rescale(r) * 255, 0), 
         g = round(scales::rescale(g) * 255, 0),
         b = round(scales::rescale(b) * 255, 0), 
         hex = rgb2hex(r, g, b)) -> for_plot

  ggplot(for_plot) +
       geom_raster(aes(x = x, y = y), fill = for_plot$hex)+
       facet_wrap(~image, ncol = 10) + 
       coord_equal()

简化：

rgb2hex <- function(r,g,b) rgb(r, g, b, maxColorValue = 1)

images %>%
  group_by(image) %>%
  mutate(y = rep(1:256, each = 256),
         x = rep(1:256, times = 256),
         r = scales::rescale(r),
         g = scales::rescale(g),
         b = scales::rescale(b), 
         hex = rgb2hex(r, g, b)) -> for_plot

编辑：DeltaIV 要求在评论中剪掉较暗的色调是一种方法：

n = 0.2

images %>%
  group_by(image) %>%
  mutate(y = rep(1:256, each = 256),
         x = rep(1:256, times = 256),
         r = scales::rescale(r) + n,
         g = scales::rescale(g) + n,
         b = scales::rescale(b) + n, 
         hex = rgb(r, g, b, maxColorValue = 1 + n)) -> for_plot

ggplot(for_plot) +
  geom_raster(aes(x = x, y = y), fill = for_plot$hex)+
  facet_wrap(~image, ncol = 10) + 
  coord_equal()

增加 n = 0.5 会使图像更亮

根据高斯分布绘制彩色像素的正方形

Plotting squares of colored pixels from the Gaussian distribution

grid

plot

r

ggplot2

lattice