R: gráfico 4D, x, y, z, colores

Question

¿Podría darme un ejemplo sobre cómo usar rgl para trazar 3 variables en los ejes x, y y z y una cuarta con diferentes colores?

gracias

Answer 1

se utiliza una combinación de persp y color de acuerdo a una función separada. Aquí hay un código de ejemplo:

## 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) 

Esto da:

RGL

Es bastante sencillo de usar la técnica anterior con la biblioteca 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

Echa un vistazo a example(points3d).

La página de ayuda r3d le muestra cómo dibujar ejes.

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]) 

Ahora se agrega algunos puntos

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

Answer 3

Hay un ejemplo en dibujar3d si usted está hablando de trazar puntos en un espacio 3D y colorearlos:?

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

Pero si Quiere colorear los puntos por una cuarta variable, digamos una variable de agrupación, luego podemos modificar el ejemplo anterior para hacer esto creando una variable de agrupación

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]) 

---

OK, ¿es esto más de lo que usted quiere?

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 

Aquí hay una modificación en donde la superficie plana Z1 es curva (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")) 

El detalle de lo que hice para conseguir Z2 probablemente no importa, pero traté de obtener algo así como la gráfica se ha vinculado a.

Si aún no tengo lo que desea, ¿puede editar su Q con algunos datos de ejemplo y darnos una mejor idea de lo que quiere?

HTH