R x11 X 窗口系统图形 (X11)

说明

在 Windows 上，

X11() 和 x11() 函数是 windows() 的简单包装，以方便历史兼容性：在大多数情况下，调用 x11() 或 X11() 可以打开交互式图形设备。

在R在 3.6.0 之前的版本中，Windows 版本的形式参数列表较短。因此，呼吁X11(*)有参数应该名字它们是为了向后兼容。

以下几乎所有信息都不适用于 Windows。

在 Unix 类系统上

X11 启动 X Window 系统(版本 11)的图形设备驱动程序。这只能在有权访问 X 服务器的计算机/帐户上完成。

x11 被识别为 X11 的同义词。

R函数是两个设备的包装器，一个基于 Xlib (https://en.wikipedia.org/wiki/Xlib)和一个使用 cairography 的(https://www.cairographics.org)。

用法

X11(display = "", width, height, pointsize, gamma, bg, canvas,
    fonts, family, xpos, ypos, title, type, antialias, symbolfamily)

X11.options(..., reset = FALSE)

参数

display	将出现图形窗口的显示器。默认是使用用户环境变量中的值DISPLAY。如果 X11 设备已在另一个显示器上打开，则此操作将被忽略(并带有警告)。
width, height	绘图窗口的宽度和高度，以英寸为单位。如果是 NA ，则从资源中获取，如果未指定，则默认为 7 英寸。另请参阅“资源”。
pointsize	要使用的默认磅值。默认为 12 。
gamma	伽马校正模糊因子。 R中的颜色是sRGB；如果您的显示器不符合 sRGB，您可以通过调整此参数对 RGB 通道应用额外的伽玛校正来改进。默认为 1(无额外伽马校正)。
bg	color，初始背景颜色。默认"transparent"。
canvas	颜色。画布的颜色，只有背景色透明时才可见。应该是不透明的颜色(任何 alpha 值都将被忽略)。默认"white"。
fonts	仅适用于 type = "Xlib"：将替换粗细、倾斜和大小的 X11 字体说明字符串。有两种，第一个用于字体 1 至 4，第二个用于字体 5(符号字体)。请参阅“字体”部分。
family	默认系列：长度为 1 的字符串。这主要用于基于 cairo 的设备，但对于 type = "Xlib" ， X11Fonts() 数据库用于将系列名称映射到 fonts (并且此参数优先于该参数)。
xpos, ypos	整数：窗口左上角的初始位置，以像素为单位。负值来自对角，例如xpos = -100 表示右上角距离屏幕右边应为 100 像素。如果NA(默认值)，则连续设备从左上角开始以 20 个像素为级联。另请参阅“资源”。
title	字符串，最多 100 个字节。使用默认值 "" ，在内部创建合适的标题。整数的 C 样式格式将替换为设备号(有关更多详细信息，请参阅 postscript 的 file 参数)。如何处理非 ASCII 标题取决于实现。
type	字符串，其中之一"Xlib","cairo","nbcairo"或者"dbcairo"。如果系统编译时不支持 cairgraphics，则只有第一个可用。默认为"cairo"其中R是使用构建的pangocairo(macOS 上通常不是这种情况)，否则"Xlib".
antialias	对于 cairo 类型，要使用的抗锯齿类型(如果有)。 c("default", "none", "gray", "subpixel") 之一。
symbolfamily	仅适用于基于 cairo 的设备：长度为 1 的字符串，指定用作 "symbol" 字体的字体系列(例如，用于 plotmath 输出)。默认值为"default"，这意味着R将根据图形设备函数选择默认的"symbol"字体。
reset	逻辑：默认值应该重置为默认值吗？
...	X11 的任何参数，加上 colortype 和 maxcubesize(请参阅“颜色渲染”部分)。

细节

X11 的所有参数的默认值均由 X11.options 设置：“Arguments”部分提供“factory-fresh”默认值。

初始大小和位置只是提示，窗口管理器可能不会执行操作。此外，某些系统(尤其是笔记本电脑)被设置为具有与物理屏幕不同尺寸的屏幕。

选项type在两个独立的设备之间进行选择：R可以在两者都不支持的情况下构建，type = "Xlib"或两者。如果两者都可用，则类型"cairo","nbcairo"和"dbcairo"提供

• 文本和线条的抗锯齿。

• 半透明的颜色。

• 可缩放文本，包括 4.5 pt 等尺寸。

• 完全支持 UTF-8，因此在具有合适字体的系统上，您可以在单个图形上以多种语言绘制(即使在非 UTF-8 语言环境中，这也可以工作)。输出应该是locale-independent。

基于开罗的设备有三种变体。 type = "nbcairo" 没有缓冲。 type = "cairo" 有一些缓冲，并支持 dev.hold 和 dev.flush 。 type = "dbcairo" 缓冲输出并大约每 100 毫秒更新一次屏幕(默认情况下)。刷新间隔可以通过例如设置(以秒为单位) options(X11updates = 0.25)：打开设备时参考该值。仅每 50 毫秒(最多)查找一次更新，并且在繁重的图形计算期间仅每 500 毫秒查找一次更新。

哪个版本最快取决于 X11 连接和绘图类型。您可能希望使用缓冲类型，除非在 X 服务器上使用后备存储(例如，它始终位于 x86_64 macOS XQuartz 服务器上)，否则窗口暴露时重新绘制会很慢。在慢速连接上，type = "dbcairo" 可能会提供最佳性能。

由于没有 Pango 的 macOS 上的字体选择已知问题(例如，大多数 CRAN 发行版)，type = "cairo" 不是默认值。这些问题包括混合粗体和斜体(已解决)、选择不正确的字形以及丑陋或缺失的符号字形。

所有使用 X11 服务器的设备(包括 type = "Xlib" 版本的位图设备，例如 png )共享内部结构，这意味着它们必须使用相同的 display 和视觉。如果要更改显示，请先关闭所有此类设备。

显示的光标指示设备的状态。如果处于静止状态，则光标是箭头：当使用定位器时，它是十字准线光标；当绘图计算正在进行时(并且可以检测到)，它是监视光标。 (显示的确切光标取决于所使用的窗口管理器。)

X11 字体

本节仅适用于type = "Xlib"。

设备的初始/默认字体系列可以通过 fonts 参数指定，但如果指定了与设备无关的 R 图形字体系列(例如，通过图形包中的 par(family =))，则 X11 设备将使用X11 字体数据库(请参阅 X11Fonts )将 R 图形字体系列转换为 X11 特定的字体系列说明。如果 family 作为参数提供，则使用 X11 字体数据库对其进行转换，否则使用参数 fonts (默认值由 X11.options 给出)。

X11 通过匹配模式来选择字体，它很可能会选择错误编码的字体或不包含您的语言的字形(在 iso10646-1 字体中尤其常见)。

fonts 参数是一个二元素字符向量，第一个元素对于成功使用非西欧字体至关重要。已证明有用的设置包括

"-*-mincho-%s-%s-*-*-%d-*-*-*-*-*-*-*" 适用于 CJK 语言，"-cronyx-helvetica-%s-%s-*-*-%d-*-*-*-*-*-*-*" 适用于俄语。

对于 UTF-8 语言环境， XLC_LOCALE 数据库提供字符编码之间的映射，您可能需要为您的语言环境添加一个条目(例如，Fedora Core 3 缺少 ru_RU.utf8 条目)。

开罗字体

基于 cairgraphics 的设备直接使用字体系列名称，例如 "Helvetica" ，最初可以通过 family 参数选择，然后通过 par 或 gpar 进行选择。存在三个与设备无关的字体系列的映射，"sans" 用于 sans-serif 字体(到 "Helvetica" )，"serif" 用于衬线字体(到 "Times" )，"mono" 用于等宽字体(到"Courier")。

字体选择由Pango(通常通过 fontconfig) 或者fontconfig(在 macOS 上，也许在其他地方)。结果取决于运行系统上安装的字体R- 设置环境变量FC_DEBUG到 1 通常允许对选择过程进行一些跟踪。

当安装高质量可缩放字体(通常为 Type 1 或 TrueType 格式)时，此方法效果最佳：请参阅“R 安装和管理”手册，了解有关如何获取和安装此类字体的建议。目前，使用 TrueType 字体将实现最佳渲染(包括使用字距调整)：请参阅https://www.freedesktop.org/software/fontconfig/fontconfig-user.html 了解如何设置系统以首选它们。默认系列 ( "Helvetica" ) 可能不使用字距调整：如果安装了它们，则应该使用 "Arial" 、 "DejaVu Sans" 和 "Liberation Sans" (也许还有 "FreeSans" )。对于那些喜欢带衬线字体的人，请尝试 "Times New Roman" 、 "DejaVu Serif" 和 "Liberation Serif" 。要匹配 LaTeX 文本，请使用类似 "CM Roman" 的内容。

从版本 31 开始的 Fedora 系统不喜欢用于渲染符号的默认 "symbol" 字体系列(例如 plotmath )。对于这些系统，用户应通过 symbolfamily 指定不同的字体。也可以通过 X11.options 更改默认值。

符号渲染不正确的问题(例如quote(pi)和expression(10^degree))已在安装了 Wine 符号字体的 Linux 系统上看到 -fontconfig然后更喜欢这个并误解它的编码。将以下行添加到‘〜/.fonts.conf' 或者 '/etc/fonts/local.conf’ 可以通过首选 URW Type 1 符号字体来规避此问题。

<fontconfig>
<match target="pattern">
  <test name="family"><string>Symbol</string></test>
  <edit name="family" mode="prepend" binding="same">
    <string>Standard Symbols L</string>
  </edit>
</match>
</fontconfig>

对此的测试是在命令行运行fc-match Symbol。如果这表明symbol.ttf这可能是 Wine 符号字体 - 使用locate symbol.ttf查看是否从包含“的目录中找到”⁠酒⁠' 在名字里。

资源

标准 X11 资源geometry可用于指定窗口位置和/或大小，但将被指定为参数或非参数的值覆盖NA默认设置在X11.options。寻找的类是R_x11。请注意，资源指定的宽度和高度以像素为单位，而不是以英寸为单位。参见例如‘⁠人X⁠' (或者https://www.x.org/releases/current/)。 ‘中的示例行~/.Xresources' 可能

R_x11*geometry: 900x900-0+0

它指定屏幕右上角的 900 x 900 像素窗口。

显色性

X11支持多种‘visual’类型，现在几乎所有系统都支持‘truecolor’X11将默认使用。这使用任何 RGB 颜色的直接规范，最高可达支持的深度(通常每种颜色 8 位)。其他视觉效果使用调色板来支持更少的颜色，仅灰色甚至仅黑色/白色。调色板在所有 X11 客户端之间共享，因此有必要限制 X11 客户端使用的颜色数量。R.

type = "Xlib" 的默认设置是使用 X11 服务器视觉效果的最佳颜色模型：现在几乎总是‘truecolor’。这可以被 X11.options 的 colortype 参数覆盖。注意：所有X11和type = "Xlib"、bmp、jpeg、png和tiff设备共享一个colortype，该colortype在第一个打开的设备时设置。要更改 colortype 您需要关闭所有打开的此类设备，然后使用 X11.options(colortype =) 。

按 "true" 、 "pseudo" 、 "gray" 和 "mono" 的顺序尝试颜色类型类型(仅限黑色或白色)。值 "pseudo" 和 "pseudo.cube" 为伪彩色视觉效果提供两种颜色策略。第一个策略提供 on-demand 颜色分配，它会生成精确的颜色，直到显示器的颜色资源耗尽(此时绘图将失败)。第二个分配(如果可能)标准颜色立方体，并且请求的颜色由立方体中最接近的值近似。

当 colortype 等于 "pseudo.cube" 或 "gray" 时，会依次尝试较小的调色板，直到完全分配一个调色板。如果最小尝试分配失败，设备将恢复为 "mono" 。对于 "gray"，对于深度大于 8 的显示器，搜索从 256 灰度开始，否则使用一半的可用颜色。对于"pseudo.cube"，最大立方体大小由X11.options(maxcolorsize =) 设置，默认为 256。通过该设置，尝试的最大立方体为 RGB 每个级别 4 个级别，在调色板中使用 64 种颜色。

基于 caairgraphics 的设备很可能只能在“TrueColor”视觉效果下工作(或正确工作)，尽管原则上这取决于 cairo 安装：如果遇到任何其他视觉效果，则会发出警告。

type = "Xlib" 支持“TrueColor”、“PseudoColor”、“GrayScale”、StaticGray 和 MonoChrome 视觉效果：“StaticColor”和“DirectColor”视觉效果仅以黑/白处理。

抗锯齿

抗锯齿仅支持基于 cairgraphics 的设备，并且适用于图形和字体。它通常更适合线条和文本，但可能会导致填充出现不良效果，例如用于image 绘图，因此永远不会用于填充。

antialias = "default" 原则上依赖于平台，但似乎通常等同于 antialias = "gray" 。

惯例

本节介绍“R Internals”手册中规定的图形设备约定的实现。

• 默认设备尺寸为 7 平方英寸。

• 字体大小以大点为单位。

• 默认字体系列是 Helvetica。

• 线宽以 1/96 英寸为单位，type = "Xlib" 至少为 1 个像素，否则为 0.01。

• 对于type = "Xlib"，圆半径以像素为单位，最小为 1。

• 颜色由 X11 服务器解释，假定符合 sRGB。

警告

对所有 Unix 设备的支持是可选的，因此在包中 X11() 应在检查 capabilities("X11") 后有条件地使用。

例子

## Not run: 
if(.Platform$OS.type == "unix") { # Only on unix-alikes, possibly Mac,
## put something like this is your .Rprofile to customize the defaults
setHook(packageEvent("grDevices", "onLoad"),
        function(...) grDevices::X11.options(width = 8, height = 6, xpos = 0,
                                             pointsize = 10))
}
## End(Not run)

也可以看看

Devices、X11Fonts、savePlot。