Gephi--简单易用的网络图绘制工具

本期给大家推荐一款网络图绘制工具--Gephi。该工具简单、易用而且中文友好，非常适合初学者使用。

先给大家看看出图效果：

前二图都是Gephi自带的示例，图三是小编自己的一份简单数据。接下来会把图三的绘制过程一步一步地展示出来，供各位看官参考学习。

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软件介绍及下载安装

Gephi是一款开源、免费软件，可用于各种图形和网络的可视化和探索，是最受欢迎的网络可视化软件之一。在生物科学领域，常用于基因共表达网络、蛋白互作网络、微生物相互关系网络等等类似的网络图形绘制。

官方网站提供免费下载：https://gephi.org/users/download/，可在Windows、Mac OS X和Linux系统上运行，进入后选择适合自己的操作系统下载即可。

安装包约70MB，但下载可能比较慢，请耐心等候。安装过程比较简单，一直确认/下一步就好了。

02

数据准备及解释

跟所有网络图绘制工具一样，Gephi同样需要导入"网"的数据，毕竟巧妇难为无米之炊嘛。

最简单常见的网络图数据无疑是：edges(边文件)和nodes(点文件)。格式如下：

横为行、竖为列，文件的第一行为列名，部分主要的列名是固定的，用于软件识别读取，如source、target、id等；第二行开始便是我们提供给软件的网络图数据，可从数据库截取，或者其他软件生成，也可手动输入。

edges(边文件)记录了边的数据，是网络图的核心，最简单的边文件由三列组成：source、target、weight。以下是项目解释：

source：该边的起点、出发点、源。

target：该边的终点、目标。

weight：边的权重，用数值表示，不考虑权重的可全部设置为1。

id：边的唯一ID，导入后可自动生成。选填。

label：边的标签名字，导入后可在图形中显示边的名字。选填。

nodes(点文件)用于描述点的属性，对最基本的网络图而言是可有可无的。如导入点文件必须注意id列：

id：点的唯一ID，应与边文件的source、target内容匹配。

label：点的标签名字，导入后可在图形中显示点的名字。选填。

除以上的基础列外，我们还能添加任意名称的任意列，用于图形中表达。如上面的点文件则添加了一列module，绘图时将module映射到颜色选项，即可用不同颜色表示不同的module。

如上编辑好了边文件和点文件，再保存成.csv文件即可导入Gephi。

03

界面简介

打开Gephi软件后会看到欢迎页面，我们先关掉不管，如下图【Tools--Language--中文】，可设置中文。并且软件会重启。

整个世界都变得美好了！! 同时会看到如下空白的界面，简单的作图只需用到外观、布局设置和图表展示区即可。外观设置区右上角的四个小图标分别表示节点颜色、节点的大小、节点标签颜色、节点标签大小，换成边的外观设置也同样。我们稍后将会用到。

初次打开软件图表展示区可能没有【预览设置】【预览】两项，可通过【窗口】按钮调出。并且以此代替上方的【预览】项，因为上方【预览】项经常出BUG。

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数据导入

导入方式很简单，如下图【文件--导入电子表格】，

再选择已准备好的边文件，Gephi会自动识别文件的格式与数据类型，留意一下，出现不正确再调整。点击下一步，可以勾选想要导入的列和调整数据类型，因为source和target是必须的，所以显示为不可调整的灰色必选。

再点击确定，会展示输入报告。可看到导入的节点数和边数，图的类型可选【有向】和【无向】，若选【有向】，网络图的边将会出现小箭头，以表示边的指向。右边两个选项分别是将数据导入到“新工作区”和”已有工作区“。现在我们没创建工作区所以选【New】，而接下来导入点文件我们将选【Append】。

然后再导入点文件，过程一样就不再贴图了，注意最后一项要选【Append to existing workspace】。

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图形调整

导入之后可以看到图表区是乱糟糟的一团，刚导入的边和点数据可以在【数据表格】里看到，另外如果用到右边的统计方法，其计算结果也会保存在这里。

回到图形界面，我们在布局区里的选择一个布局方法，这里我会用【Fruchterman Reingold】，大家也可以尝试不同的布局。点击【运行】，软件会按照算法对网络图进行布局调整，待图形稳定后再点击【停止】。也可以拖动图上的点手动调整点的位置。

现在看起来有点意思了，关系密切的点聚集到一块，而且可以看到边的线条有粗细之分，其实就是边数据的weight权重映射到线条宽度上，权重大的线条就粗。

纯黑白的太单调了，我们给它点颜色瞧瞧。

可以用点文件附加的module列用来映射颜色，我们在外观设置区选择【节点--Partition】和【颜色】，在【选择一种渲染方式】的下拉菜单里会有点文件数据里的各属性列，选择之后Gephi会给module里的各项自动分配一个颜色，也可手动调整，再点击【应用】。

接下来调整点的大小。在外观设置区选择【节点--Rank】和【大小】,下拉菜单里有一个默认选项【度】，即按照点的连接数调整点的大小，连接多的点就大，尺寸范围也可以调整。或者利用右边的统计工具计算一下【平均加权度】再映射到节点的大小上，如此图形的表现就更丰富了。

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数据的修改与探索

前面提到的数据文件里可以添加label列来展示点或边的标签名，但我在数据导入的时候并没有添加，其实是可以后期添加的。

如下图调出数据表格界面，正好我的点ID就是点的名字，把Id列复制到Label列，再回到图形界面，点击下方的【显示节点标签】按钮即可。

另外，将鼠标指针移动到感兴趣的节点上，则会高亮显示与之直接相关的其他节点和边，可作简单的探索。

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图形导出

调出【预览】界面，可以预览导出的图形；调出【预览设置】界面，还有很多可选可调的参数，如边的【弯曲】【透明度】等。下方的【刷新】按钮用于刷新预览图形，【SVG/PDF/PNG】按钮用于将图形导出至不同的格式。最后就能得到文首的图形。

本期分享就到这里，软件的中文和图形界面对于我们初学者来说真的非常贴心友好，耐心调整肯定能得到满意的图形，当然Gephi的功能也远不止这些，剩下的就靠大家逐步探索了。