R: 4D график, x, y, z, цвета

Question

Не могли бы вы дать мне пример того, как использовать rgl для построения 3 переменных на осях x, y и z и четвертой с разными цветами?

спасибо

Answer 1

Вы используете комбинацию persp и цвета в соответствии с отдельной функцией. Вот пример кода:

## Create a simple surface  f(x,y) = -x^2 - y^2
## Colour the surface according to x^2 only
nx = 31; ny = 31
x = seq(-1, 1, length = nx)
y = seq(-1, 1, length = ny)
z = outer(x, y, function(x,y) -x^2  -y^2)
## Fourth dim
z_col = outer(x, y, function(x,y) x^2)

## Average the values at the corner of each facet
## and scale to a value in [0, 1].  We will use this
## to select a gray for colouring the facet. 
hgt = 0.25 * (z_col[-nx,-ny] + z_col[-1,-ny] + z_col[-nx,-1] + z_col[-1,-1])
hgt = (hgt - min(hgt))/ (max(hgt) - min(hgt))

##  Plot the surface with the specified facet colours.
persp(x, y, z, col = gray(1 - hgt))
persp(x, y, z, col=cm.colors(32)[floor(31*hgt+1)], theta=-35, phi=10)

Это дает:

RGL

Довольно просто использовать вышеуказанную технику с библиотекой rgl:

library(rgl)
## Generate the data using the above commands
## New window
open3d()

## clear scene:
clear3d("all")

## setup env:
bg3d(color="#887777")
light3d()

surface3d(x, y, z, color=cm.colors(32)[floor(31*hgt+1)], alpha=0.5)

Answer 2

В? Plot3d есть пример, если вы говорите о построении точек в трехмерном пространстве и их раскрашивании:

x <- sort(rnorm(1000))
y <- rnorm(1000)
z <- rnorm(1000) + atan2(x,y)
plot3d(x, y, z, col=rainbow(1000))

Но если вы хотите закрасить точки 4-й переменной, скажем, переменной группировки, то мы можем изменить приведенный выше пример, создав переменную группировки

grp <- gl(5, 200) ## 5 groups 200 members each
## now select the colours we want
cols <- 1:5

## Now plot
plot3d(x, y, z, col=cols[grp])

---

ОК, это больше, чем вы хотите?

X <- 1:10
Y <- 1:10
## Z is now a 100 row object of X,Y combinations
Z <- expand.grid(X = X, Y = Y)
## Add in Z1, which is the 3rd variable
## X,Y,Z1 define the surface, which we colour according to
## 4th variable Z2
Z <- within(Z, {
    Z1 <- 1.2 + (1.4 * X) + (-1.9 * Y)
    Z2 <- 1.2 + (1.4 * X) - (1.2 * X^2) + (1.9 * Y) + (-1.3 * Y^2)
    Z3 <- 1.2 + (1.4 * X) + (-1.9 * Y) + (-X^2) + (-Y^2)})
## show the data
head(Z)
## Set-up the rgl device
with(Z, plot3d(X, Y, Z1, type = "n"))
## Need a scale for Z2 to display as colours
## Here I choose 10 equally spaced colours from a palette
cols <- heat.colors(10)
## Break Z2 into 10 equal regions
cuts <- with(Z, cut(Z2, breaks = 10))
## Add in the surface, colouring by Z2
with(Z, surface3d(1:10,1:10, matrix(Z1, ncol = 10),
                   color = cols[cuts], back = "fill"))
with(Z, points3d(X, Y, Z1, size = 5)) ## show grid X,Y,Z1

Вот модификация, в которой плоская поверхность Z1 изогнута (Z3).

## Set-up the rgl device plotting Z3, a curved surface
with(Z, plot3d(X, Y, Z3, type = "n"))
with(Z, surface3d(1:10,1:10, matrix(Z3, ncol = 10),
                   color = cols[cuts], back = "fill"))

Подробности того, что я сделал для получения Z2, вероятно, не имеют значения, но я попытался получить что-то вроде графика, с которым вы связались.

Если у меня все еще нет того, что вы хотите, можете ли вы отредактировать свой Q с некоторыми примерами данных и дать нам лучшее представление о том, что вы хотите?

НТН

Answer 3

Взгляните на example(points3d).

На странице справки r3d показано, как рисовать оси.

x <- c(0, 10, 0, 0)
y <- c(0, 0, 100, 0)
z <- c(0, 0, 0, 1)
i <- c(1,2,1,3,1,4)
labels <- c("Origin", "X", "Y", "Z")
text3d(x,y,z,labels)
segments3d(x[i],y[i],z[i])

Теперь вы добавляете несколько очков

dfr <- data.frame(x = 1:10, y = (1:10)^2, z = runif(10), col = rainbow(10))
with(dfr, points3d(x, y, z, col = col))