biocondaを利用してNGS関連のソフトウェアを一括でインストールする
概要
biocondaと呼ばれるパッケージマネージャーを用いて、バイオインフォマティクス関連のソフトウェアのインストールから、バージョン管理までを行うことができます。
バイオインフォマティクスの解析環境を用意しようと思っているなら、自力でソフトウェアをインストールするのではなく、biocondaを利用したほうが圧倒的に楽です（MEMEやCircosなどインストールに手間取るソフトウェアが一行のコマンドでインストールできちゃう）。
biocondaには現在、15,000以上のBiology関連のソフトウェア・パッケージが登録されており、おおむね、どのソフトウェアに関しても最新バージョンがインストールできる環境が整備されているみたいです。
ただし、パッケージが充実しているのはLinux版で、MacOS版はbiocondaの（インストールの）レシピが充実していない印象です。 なので、biocondaを導入する対象はLinux OSであることが望ましいと思います。
内容
基本的に、こちらのbioconda公式サイトにインストール方法が記述されているので、詳しくはこちらを参照のこと。
https://bioconda.github.io/
インストール方法
１. minicondaをインストールする（Anacondaというのもありますが、minicondaのほうはその最小構成版になっています。余計なパッケージをはじめから入れさせないためにminicondaを選択したほうがよいかもしれません）。
Python3がおすすめと書いてあるが、NGS関連のソフトウェアはpython2でコーディングされているものも多いため、python2の方を選択する。
http://conda.pydata.org/miniconda.html
２. 上記のURLからシェルスクリプトをダウンロードし、実行する。
ここでは、64bit版のPython2の環境を選択してインストールしています。
$ wget https://repo.continuum.io/miniconda/Miniconda2-latest-Linux-x86_64.sh $ bash Miniconda2-latest-Linux-x86_64.sh
いろいろ聞かれるが、基本的にEnterを押すか、Yesを入力すればいい。
最終的に、カレントディレクトリにminiconda2というディレクトリができており、.bashrcに以下の文が追加されているはずです。
> .bashrc # added by Miniconda2 4.2.12 installer export PATH="/home/user/miniconda2/bin:$PATH"
最後の質問で、Noを選択すると、上記の文が追加されません。
その場合、自身で上記の文を記述して、miniconda2/binにパスを通す必要があります。
３. インストール終了後、.bashrcを再読み込み。
$ source ~/.bashrc
４. condaが正常にインストールされたかどうかチェック。 エラーが返ってこなければOK。
$ conda -h
５. biocondaのチャンネルを追加。biocondaチャンネルが最上位に来るように設定。
$ conda config --add channels conda-forge $ conda config --add channels defaults $ conda config --add channels r $ conda config --add channels bioconda
６.任意のパッケージ・ソフトウェアをインストール。
$ conda install cutadapt $ conda install meme $ conda install fastqc $ conda install fastx_toolkit $ conda install bowtie $ conda install bowtie2 $ conda install prinseq $ conda install circos $ conda install tophat $ conda install cufflinks $ conda install samtools $ conda install bedtools $ conda install sra-tools $ conda install trimmomatic $ conda install paralyzer $ conda install star $ conda install rsem $ conda install bwa $ conda install picard $ conda install subread $ conda install entrez-direct $ conda install art $ conda install macs2 $ conda install htseq $ conda install rseqc
biocondaに登録されているパッケージ群のリストは下記のサイトからチェックできる。
https://bioconda.github.io/recipes.html
インストール時の注意点
biocondaをインストールする際に、PYTHONPATHが.bashrcに記載されていると、うまくインストールされない。
インストールチェックを行うと、エラーが発生する。
$ conda -h
Traceback (most recent call last):
File "/home/akimitsu/miniconda3/bin/conda", line 4, in <module>
import conda.cli
ImportError: No module named 'conda'
対処法としては、.bashrc中でPYTHONPATHをExportしている箇所をコメントアウトする。ターミナルを再起動・再ログインしてから、再インストールする。
# コメントアウト
# export PYTHONHOME=/usr/local/package/python2.7/current
# export PYTHONPATH=/home/user/software/python_path27/lib/python2.7/site-packages
# export PATH=/home/user/software/python_path27/bin:${PYTHONHOME}/bin:${PATH}
# export LD_LIBRARY_PATH=/home/user/software/python_path27/lib:${PYTHONHOME}/lib:${LD_LIBRARY_PATH}
biocondaに登録されているパッケージのインストールに関する注意点
python2に依存しているパッケージは、python3環境下ではインストールできない。 そのため、以下で説明するPython2用の仮想環境を構築するか、python2向けのminicondaを再インストールする必要がある。
$ conda install macs2 Fetching package metadata ............. Solving package specifications: .... UnsatisfiableError: The following specifications were found to be in conflict: - macs2 - python 3.5* Use "conda info <package>" to see the dependencies for each package.
python2に依存しているパッケージ例
conda install macs2 conda install htseq conda install rseqc
biocondaの環境をチェック
biocondaでインストールしたパッケージは、conda listで確認できる。
$ conda list # packages in environment at /home/akimitsu/miniconda2: # art 3.19.15 1 bioconda bcftools 1.3.1 1 bioconda bedtools 2.26.0 0 bioconda bowtie 1.2.0 py27_0 bioconda bowtie2 2.3.0 py27_0 bioconda bwa 0.7.15 0 bioconda bx-python 0.7.3 py27_0 bioconda bzip2 1.0.6 3 cairo 1.14.6 0 cffi 1.9.1 py27_0 circos 0.69.2 0 bioconda ...
python2向けのbiocondaでpython3を使う
python3を動かすための仮想環境を構築することができる。
以下では、py35という名前のpython3.5がインストールされた仮想環境を作っている。
$ conda create --name py35 python=3.5
--nameで仮想環境の名前を指定、
python=でPythonのバージョンを指定する。
condaでは現在、Python 2.7, 3.4, 3.5に対応している。
Managing Python — Conda documentation
登録した環境設定を確認する。
$ conda info --envs # conda environments: # py35 /home/your_name/miniconda2/envs/py35 root * /home/your_name/miniconda2
環境の切り替え。
# py35に入る source activate py35 # py35から抜ける source deactivate py35
これを利用して、プロジェクトごとに環境を用意して特定のパッケージ・バージョンで解析を行うこともできます。
CRANに登録されているRパッケージをインストールする
biocondaに登録されていないPythonやRのパッケージは、pipやinstall.packages()で正常にインストールできないことがある。 とりあえず、Rのパッケージは以下の通りに入力するとインストールされるみたいです。
$ R
> install.packages('任意のパッケージ', repos='http://cran.us.r-project.org')
参照
- bioconda
https://bioconda.github.io/
Leap Motionを使ってVR上にデスクトップ画面を作ろう
はじめに
Leap Motionとは
Leap Motionは、手の位置や指一本一本の動きをトラッキングすることのできる赤外線センサーです。
VR向けに対応したOrion SDKを導入することにより、Oculus RiftやHTC Viveと組み合わせてVR空間で手をトラッキングすることも可能になりました。
特徴
長所
- 手に握るタイプのコントローラー（Oculus touchなど）と違い、ものを持たずにVR上で操作が可能。
- ジェスチャーを使った直感的な操作ができる。
短所
- 手に握るタイプのコントローラーと比較して、トラッキング精度が劣る。
- ボタンのついたコントローラーと異なり、フォースフィードバックが感じられないので物を掴んだりする際に違和感を感じる。
- 視野角130度ぐらいしかカバーできないので、ジェスチャーでPinch outさせたときに手がトラッキングから外れることがしばしば。
- VRHMDを赤外線センサーでトラッキングするシステムを使っているHTC Viveだと、ViveとLeap Motionのセンサー同士が干渉することがある。
今回の目的
- HTC ViveとLeap Motionを用いて、VR空間にデスクトップ画面を生成する。
具体的には、親指と人差し指をくっつけた状態（Pinch point）で両手のPinch pointを近づけたときに、デスクトップ画面をVR空間内に生成させるというもの。
以下がそのイメージ図になります。
デモ
必要なもの
ハードウェア
- HTC Vive
- Leap Motion
使用したミドルウェア・アセットなど
- Unity5.5.0f3
- Leap Motion SDK v3.2.0 (ORION BETA)
- LeapMotion_CoreAsset_Orion_4.1.5.unitypackage
- Attachments-1.0.4.unitypackage
- UIInputModule-1.2.0.unitypackage
- uDesktopDuplication-v1.5.1.unitypackage
- SteamVR Plugin
- Purple Space Nebula Skybox
内容
Leap MotionのUnityアセットをあらかじめ、下記のサイトからダウンロードしておく。
Unity — Leap Motion Developer
デスクトップをミラーリングするのに、uDesktopDuplicationを使用した。 github.com
(1) SteamVR Pluginをインポートする。SteamVR_settingsが出てくるのでAccept Allをクリック（You made the right choice!というコメントが出る）。
(2) [Assets] -> [Import Package] -> [Custom Package...]をクリックして、
- LeapMotion_CoreAsset_Orion_4.1.5.unitypackage
- uDesktopDuplication-v1.4.2.unitypackage
をそれぞれインポートする。
(3) Scenesフォルダを作成し、新しいシーンPinchTestを用意する。
(4) HierarchyのMain cameraを削除する（VRHMD専用のCameraをあとで追加するので、Unityの既存のカメラを削除する必要がある。）
(5) Assets/LeapMotion/PrefabsからLMHeadMountedRig.prefabをHierarchyにドラッグ＆ドロップする。
(6) Hierarchy中のLMHeadMountedRig/HandModelsにあるCapsuleHand_LとCapsuleHand_Rをそれぞれ右クリックし、Create emptyから空の子オブジェクトをつくる。それぞれ、PinchDetector_L、PinchDetector_Rと名前をつける。
(7) Assets/LeapMotion/Scripts/DetectionUtilitiesからPinchDetector.csを先ほど作成したPinchDetector_LとPinchDetector_Rにそれぞれアタッチする。これらのオブジェクトは人差し指と親指をくっつけた状態（Pinch）を手が取っているかどうか確認するのに必要です。
ここまででPinchの検出がする準備が整いました。
さらに、Pinch状態になっているかどうか視覚的に確認するために、ここではLeap Motionから提供されているAttachmentsのUnityアセットを導入します。
(8) [Assets] -> [Import Package] -> [Custom Package...]をクリックして、Attachments-1.0.4.unitypackageとUIInputModule-1.2.0.unitypackageをインポートする。
(9) Assets/LeapMotionModules/Attachments/PrefabsからHandAttachment_L.prefabとHandAttachment_R.prefabをHandModelsにアタッチする。
(10) 先ほどアタッチしたHandAttachmentsを、使用するHandModelsとして設定するためにLeapHandControllerの設定を変更する。
- Hand PoolのModel Poolで
Sizeを1から2に変更する。 - Model Poolが１つ追加されるので、
Group NameをAttachmentと記載し、Left ModelとRight ModelにHandAttachments-L/Rをそれぞれアタッチする。
(11) Assets/LeapMotionModules/UIInput/TexturesをCircleCursorをアタッチする。
(12) CircleCursorのTransformを書き換える。Positionを（0, 0, 0）、Rotationを（120, 0, 0）、Scaleを（0.15, 0.15, 0.15）に設定する。CircleCursorの位置を設定しているだけなので、適当な値を入れて構わない。
(13) PinchPointのInspectorから、Add Componentをクリックして、Pinch Detectorを選択する。
(14) Scriptsフォルダを作り、PinchCursor.csという名前のスクリプトを用意する。
Pinchを検出したときに、子オブジェクトをActive状態にするスクリプトになります。
(15) 先ほど作成したPinchCursor.csをPinchPointにアタッチする。
(16) PinchPointのInspectorのPinch Detector内にあるOn Activate()の+をクリック。
Pinch状態にあるとき、On Activate上で指定した関数が実行されます。一方で、Pinch状態が解除された場合、On Deactive上で指定した関数が実行されます。つまり、手の状態の遷移に伴って、さまざまな命令を実行ができるというわけです。
(17) PinchPointオブジェクトを図に示した箇所にドラッグ＆ドロップ。
(18) No Functionをクリックし、先ほど作成したPinchCursorのpinchOn()関数を指定する。On Deactivate()に関しても同様の操作を行い、No FunctionにpinchOff()関数を指定する。
最終的に、以下のようになるはずです。
(19) CircleCursorオブジェクトのチェックを外して、Deactivateの状態にしておく。
こうしておくことで、シーンのはじめにCircleCursorが見えない状態になります。
逆にチェックを外しておかないとはじめからCursorが見えてしまいます。
(20) シーンのプレビューを行う。
以下のように、Pinchが検出されると、設定したCircleCursorが出現します。Pinch状態が解除されると、Cursorは見えなくなります。
最後に、Pinch状態にある両手を近づけたときに、デスクトップ画面がVR上で生成される仕組みを作っていきます。
(21) Hierarchy上で、何も選択していない状態で右クリックする。Create emptyを選択し、DisplayAnchorという名前の空のゲームオブジェクトをつくる。
(22) Scriptsフォルダ内にCreateDisplay.csという名前のスクリプトを作る。
(23) CreateDisplay.csスクリプトを先ほど作成したDisplayAnchorオブジェクトにアタッチする。
(24) Pinch Detector_L、Pinch Detector_R、Magic Display Prefabに、HandModels内のPinchDetector_L、PinchDetector_RとAssets/uDesktopDuplication/Examples/PrefabsのMonitor_Board.prefabをそれぞれアタッチする。
(25) Skyboxがデフォルトのままで物悲しい感じなので、UnityアセットのPurple Space Nebula Skyboxを導入する。
(26) Assets/Skyboxes/PurpleNebulaにあるPurpleNebula.matをシーンにドラッグ＆ドロップ。
周りが宇宙空間になりました。少しはマシな感じになったと思います。
(27) 最後に、CenterEyeAnchorのInspectorのCameraでClear FlagsをSkyboxに変更する。
これを設定しないと、Skyboxが反映されないので周りが真っ暗なままになってしまいます。
(28) シーンのプレビューを行う。
以下のように両手のPinchを検出され、PinchPointを近づけたときにディスプレイが生成されます。
Pinch inもしくはPinch outすることで自由自在に大きさを変えられます。
手（親指と人差し指）を離すと、その場にディスプレイが固定されます。
以上、C#のスクリプトの記述量は少なめで、Unityアセットを多用してイメージ通りのものが作れました。
