R_3D图(三)

作者&＃xff1a;李誉辉  

四川大学在读研究生 

前言

这篇是plot3D包绘图系列之三&＃xff0c;前一篇请戳&＃xff1a;R_3D图(二)&＃xff0c;这一章节主要聚焦三维图的制作。做教程狠费精力的&＃xff0c;别忘了点赞和转发。谢谢。

• persp3D() 是persp()函数的扩展
  

• ribbon3D() 与persp3D()有些类似&＃xff0c;但不是多边形网格&＃xff0c;而是带状的网格的曲面。
  

• hist3D()产生三维的直方图。

3.1

语法

persp3D (x &＃61; seq(0, 1, length.out &＃61; nrow(z)),   y &＃61; seq(0, 1, length.out &＃61; ncol(z)), z, ...,   colvar &＃61; z, phi &＃61; 40, theta &＃61; 40,  col &＃61; NULL,  NAcol &＃61; "white", breaks &＃61; NULL,  border &＃61; NA, facets &＃61; TRUE, colkey &＃61; NULL, resfac &＃61; 1,  image &＃61; FALSE, contour &＃61; FALSE, panel.first &＃61; NULL,  clim &＃61; NULL, clab &＃61; NULL, bty &＃61; "b",   lighting &＃61; FALSE, shade &＃61; NA, ltheta &＃61; -135, lphi &＃61; 0,   inttype &＃61; 1, curtain &＃61; FALSE, add &＃61; FALSE, plot &＃61; TRUE)  ribbon3D (x &＃61; seq(0, 1, length.out &＃61; nrow(z)),   y &＃61; seq(0, 1, length.out &＃61; ncol(z)), z, ...,   colvar &＃61; z, phi &＃61; 40, theta &＃61; 40,   col &＃61; NULL,  NAcol &＃61; "white", breaks &＃61; NULL,  border &＃61; NA, facets &＃61; TRUE, colkey &＃61; NULL, resfac &＃61; 1,  image &＃61; FALSE, contour &＃61; FALSE, panel.first &＃61; NULL,   clim &＃61; NULL, clab &＃61; NULL, bty &＃61; "b",   lighting &＃61; FALSE, shade &＃61; NA, ltheta &＃61; -135, lphi &＃61; 0,   space &＃61; 0.4, along &＃61; "x",   curtain &＃61; FALSE, add &＃61; FALSE, plot &＃61; TRUE)   hist3D (x &＃61; seq(0, 1, length.out &＃61; nrow(z)),  y &＃61; seq(0, 1, length.out &＃61; ncol(z)), z, ...,    colvar &＃61; z, phi &＃61; 40, theta &＃61; 40,   col &＃61; NULL, NAcol &＃61; "white", breaks &＃61; NULL,  border &＃61; NA, facets &＃61; TRUE, colkey &＃61; NULL,   image &＃61; FALSE, contour &＃61; FALSE,  panel.first &＃61; NULL, clim &＃61; NULL, clab &＃61; NULL, bty &＃61; "b",   lighting &＃61; FALSE, shade &＃61; NA, ltheta &＃61; -135, lphi &＃61; 0,  space &＃61; 0, opaque.top &＃61; FALSE, zmin &＃61; NULL,   add &＃61; FALSE, plot &＃61; TRUE)    

参数解释&＃xff1a;

• z, 为二维矩阵数据&＃xff0c;用于绘制3D透视图。

• x, y &＃xff0c;可以是2个向量&＃xff0c;也可以是1个矩阵&＃xff0c;
  如果是向量&＃xff0c;则x的长度必须等于z的行数&＃xff0c;y的长度必须等于z的列数。
  如果是矩阵(只用于persp3D), xy的维度应该与矩阵z相同。
  

• colvar&＃xff0c;指定着色的变量&＃xff0c;如果给出&＃xff0c;则必须与矩阵z维度相同。
  如果是NULL,NA,或FALSE将根据colvar切换颜色&＃xff0c;
  仅当boder参数被指定颜色&＃xff0c;shade参数>0,或lighting &＃61; TRUE才会产生好的效果。
  

• col, 表示指定颜色色板&＃xff0c;用于colvar颜色&＃xff0c;
  如果col &＃61; NULL, 且colvar指定了&＃xff0c;则默认“红-黄-蓝”色板。
  如果col &＃61; NULL, 且colvar指定&＃xff0c;则col默认为grey灰度板。
  为了与透视图相符&＃xff0c;设定colvar &＃61; NULL, 使col为一个矩阵&＃xff0c;其维度为nrow(z)-1行&＃xff0c;ncol(z)-1列。
  

• NAcol, 表示指定colvar中缺失值的颜色&＃xff0c;默认为白色。
  

• breaks, 为数字向量&＃xff0c;表示colvar断点&＃xff0c;默认增序排列&＃xff0c;无序向量会被自动排序。
  

• colkey, 为逻辑值或NULL(默认)或列表。表示指定图例参数。

• add, 为逻辑值&＃xff0c;表示是否将该绘图对象添加到现有的绘图对象中&＃xff0c;默认FALSE新建图层&＃xff0c;TRUE则添加图层。

• plot, 为逻辑值&＃xff0c; 表示是否绘图&＃xff0c;默认TRUE则绘图&＃xff0c;FALSE则返回视角转换矩阵。
  

• clab, 表示指定图例标题内容。colkey&＃61;TRUE生效。
  

• clim, 表示指定图例显示范围&＃xff0c;当colvar指定时生效&＃xff0c;clim范围超出colvar则超出部分显示NA。
  

• resfac, 表示指定x和y的分辨率因子&＃xff0c;长度为1或2的数字向量指定&＃xff0c;
  数字大于1&＃xff0c;则增加分辨率&＃xff0c;通过插值z增加。
  若向量长度为1&＃xff0c;则在x和y对应的z插值数量相同。
  

• theta, phi, 表示指定观察透视图的方向&＃xff0c;与persp()中一致。
  

• border, 表示指定曲面网格边线的颜色&＃xff0c;默认NA不显示曲面网格边线。
  

• facets, 为逻辑值或NA&＃xff0c;表示是否指定曲面网格的颜色&＃xff0c;TRUE则用col参数指定曲面网格的颜色&＃xff0c;
  FALSE则为网格为颜色为白色且网格边线为col指定的颜色(前提是border&＃61;NA)。
  

• image, 为逻辑值&＃xff0c;表示是否在绘图立方体插入另一个图&＃xff0c;
  如果TRUE&＃xff0c;则会底部绘制图像&＃xff0c;还允许传递image2D()函数的参数的列表&＃xff0c;
  此列表的一个参数side表示将image2D()图置于何处位置。
  side &＃61; z-value, 表示将该图置于z轴value值位置处。
  side &＃61; "zmin", side &＃61; "zmax"分别将该图置于底部和顶部&＃xff0c;默认置于底部。
  

• contour, 为逻辑值&＃xff0c;表示是否在绘图立方体中插入等高线&＃xff0c; 如果TRUE&＃xff0c; 则默认插入等高线图在底部&＃xff0c;也可以通过contour()函数传递参数。
  同样存在位置参数side, side &＃61; "zmin", side &＃61; "zmax"分别将该图置于底部和顶部&＃xff0c;默认置于底部。
  

• panel.first, 表示指定一种变换函数&＃xff0c;常常用于绘制背景网格和三维散点图的平滑处理。 该函数的其中一个参数应该是pmat矩阵变换。
  

• along, 表示指定绘制ribbons图的方向&＃xff0c;c(“x”, “y”, “xy”)其中之一&＃xff0c;表示ribbons平行x轴&＃xff0c;y轴或xy平面。
  

• curtain, 为逻辑值&＃xff0c;TRUE表示ribbon或persp将紧挨着panels。
  

• space, 为数值&＃xff0c;表示指定bar/ribbons之间的空白间隙量&＃xff0c;
  对应hist3D(), 则介于[0, 0.9]之间。对于ribbon3D(), 则介于[0.1, 0.9]之间。
  也可以是2个长度的向量&＃xff0c;分别表示x,y方向的空白间隙量。
  

• bty, 表示指定box类型&＃xff0c; 默认仅仅画背景panels, 只有当persp()中的box&＃61;TRUE时才有效。
  其它与perspbox() 函数中一致。bty &＃61; c(“b”, “b2”, “f”, “g”, “bl”, “bl2”, “u”, “n”)其中之一。
  

• lighting, 逻辑值或列表指定&＃xff0c;表示对曲面网格打光&＃xff0c;
  FALSE则不打光&＃xff0c;TRUE或list指定都会打光&＃xff0c;则网格颜色可能变明亮&＃xff0c;
  list必须用下面的颜色空间指定&＃xff1a;
  ambient环境光, diffuse漫反射, specular镜面反射, exponent颜色数字, sr阳光反射指数, alpha透明度,
  

• shade, 表示指定阴影指数&＃xff0c;与persp()中一样。
  

• ltheta, lphi, 表示指定打光方向&＃xff0c;与persp()中一样。

• inttype, 表示指定多边形网格的插值类型&＃xff0c;每个网格的显示由4个角点的坐标和1个颜色决定&＃xff0c;共3种插值类型&＃xff1a;
  inttype &＃61; 1(默认)与persp()曲面一致&＃xff0c;z值表示每个网格4个角点的z轴坐标。
  如果指定了colvar参数&＃xff0c;则将其colvar值重新计算到每个网格的中间&＃xff0c;所以colvar维度必须是(nx-1)(ny-1),
  且平均值取自源数据(nx和ny分别是x和y点的数量), 这将使颜色分布和阴影过渡更加平滑。
  inttype &＃61; 1时,colvar中的NA值将在均值计算期间被使用&＃xff0c;这将使NA对应的网格区域变大。
  inttype &＃61; 3为另一种设置&＃xff0c;除了NA值的处理不一样&＃xff0c;
  其它跟inttype &＃61; 1一致&＃xff0c;NA不会带入平均值计算过程中&＃xff0c;这样会使NA对应的网格区域变小。
  inttype &＃61; 2设置表示另一种插值方法&＃xff0c;当colvar参数被指定的时候&＃xff0c;这种设置使用得很频繁。
  这种插值方法中&＃xff0c;颜色过渡不会平滑处理。它假定z的值和colvar的值都定义在网格的中心的位置&＃xff0c;
  为了对网格作色&＃xff0c;x,y,z对应的panels将扩大。grid数量增大到(nx&＃43;1)*(ny&＃43;1)。
  当colvar被指定时&＃xff0c;这将使曲面上的z数据比源数据过渡更加平滑。
  这种插值更加适用于颜色变量colvar存在NA值的情况&＃xff0c;因为取平均值过程会增加NA对应的网格区域。
  

• opaque.top, 为逻辑值&＃xff0c;表示3D直方图中(设置alpha透明)&＃xff0c;bars顶面是否透明&＃xff0c;TRUE则不透明&＃xff0c;
  默认FALSE表示透明。
  

• zmin, 表示3D直方图中&＃xff0c;设置bars的底面位置&＃xff0c;默认NULL表示底面将处在zmin位置上。
  

• …, 其它绘图参数&＃xff0c;与persp()函数中参数一致。包括&＃xff1a;xlim, ylim, zlim, xlab, ylab, zlab,
  main, sub, r, d, scale, expand, box, axes, nticks, ticktype。
  还有perspbox()中一些参数&＃xff1a;col.axis, col.panel,
  lwd.panel, col.grid, lwd,grid。
  还有公共参数: alpha设定绘图对象的透明度(从0到1)&＃xff0c;
  lty, lwd分别设置网格边线的线型和线宽(仅当border 不是NA)
  

• 注意&＃xff1a;xlim, ylim, zlim仅仅表示设定坐标轴的显示范围&＃xff0c;
  超出xlim,ylim, zlim范围的图形对象也会被绘制出来。
  如果要设定绘制图形对象的范围&＃xff0c;使用plotdev()函数。

3.2

 persp3D()

比较persp3D与persp函数的参数&＃xff1a;

persp3D (x &＃61; seq(0, 1, length.out &＃61; nrow(z)), y &＃61; seq(0, 1, length.out &＃61; ncol(z)), z, ..., colvar &＃61; z, phi &＃61; 40, theta &＃61; 40,col &＃61; NULL,  NAcol &＃61; "white", breaks &＃61; NULL,border &＃61; NA, facets &＃61; TRUE, colkey &＃61; NULL, resfac &＃61; 1,image &＃61; FALSE, contour &＃61; FALSE, panel.first &＃61; NULL,clim &＃61; NULL, clab &＃61; NULL, bty &＃61; "b", lighting &＃61; FALSE, shade &＃61; NA, ltheta &＃61; -135, lphi &＃61; 0,inttype &＃61; 1, curtain &＃61; FALSE, add &＃61; FALSE, plot &＃61; TRUE)persp(x &＃61; seq(0, 1, length.out &＃61; nrow(z)),y &＃61; seq(0, 1, length.out &＃61; ncol(z)),z, xlim &＃61; range(x), ylim &＃61; range(y),zlim &＃61; range(z, na.rm &＃61; TRUE),xlab &＃61; NULL, ylab &＃61; NULL, zlab &＃61; NULL,main &＃61; NULL, sub &＃61; NULL,theta &＃61; 0, phi &＃61; 15, r &＃61; sqrt(3), d &＃61; 1,scale &＃61; TRUE, expand &＃61; 1,col &＃61; "white", border &＃61; NULL, ltheta &＃61; -135, lphi &＃61; 0,shade &＃61; NA, box &＃61; TRUE, axes &＃61; TRUE, nticks &＃61; 5,ticktype &＃61; "simple", ...)

参数比较结果&＃xff1a;

• persp3D中的xlim, ylim, zlim, 不一样&＃xff0c;仅仅用于指定坐标轴的显示范围&＃xff0c;
  而persp中需要覆盖住图形的范围。
  

• persp3D中增加了颜色标度断点参数breaks, 以进行着色。
  

• persp3D中增加了参数facets参数&＃xff0c;表示是否显示网格面&＃xff0c;可以不显示网格面&＃xff0c;只显示网格线。
  

• persp3D中增加了颜色参数和图例参数: colvar&＃xff0c;NAcol, colkey。
  

• persp3D中增加了lighting参数(是否打光&＃xff0c;打光类型)&＃xff0c;而persp中只有shade参数。

• persp3D中增加了image和contour参数&＃xff0c;可以插入一个平面图。
  

• persp3D中增加了resfac 参数&＃xff0c;表示指定各个方向的分辨率因子。
  

• persp3D中增加了inttype 参数&＃xff0c;表示可以设置网格插值类型。
  

• persp3D中增加了curtain 参数&＃xff0c; 表示是否紧挨着panels。
  

• persp3D中增加了图例相关的参数: clab图例标题内容, clim图例显示范围&＃xff0c;能自动添加图例。

3.2.1 breaks参数及列表传参

persp3D(z &＃61; volcano, contour &＃61; list(side &＃61; "z", dDepth &＃61; 0.))设定等高线深度。

library(plot3D)# 设定主标题&＃xff0c;图例标题&＃xff0c; 设定标度断点以着色&＃xff0c; 默认scale &＃61; TRUE表示3个坐标轴独立缩放
persp3D(z &＃61; volcano, main &＃61; "volcano", clab &＃61; c("height", "m"), breaks &＃61; seq(80,200, by &＃61; 10)) # 设置颜色标度断点# expand参数z轴方向缩放&＃xff0c;expand<1缩小&＃xff0c;使用列表传递图例参数
persp3D(z &＃61; volcano, x &＃61; 1: nrow(volcano), y &＃61; 1:ncol(volcano), # x, y比默认的数值大expand &＃61; 0.3, main &＃61; "volcano", facets &＃61; FALSE, scale &＃61; FALSE, # scale &＃61; FALSE表示x,y比例不变clab &＃61; "height, m", colkey &＃61; list(side &＃61; 1, length &＃61; 0.5)) # 图例参数&＃xff1a;side&＃61;1底部&＃xff0c;图例箱体缩短

3.2.2 facets参数和curtain参数

with函数参考用法1

&＃xff08;http://trefoil.github.io/2013/10/15/rwithby.html&＃xff09;
with函数参考用法2

&＃xff08;https://zhuanlan.zhihu.com/p/25847796&＃xff09;

library(plot3D)x <- seq(-pi, pi, by &＃61; 0.2)
y <- seq(-pi, pi, by &＃61; 0.3)
grid <- mesh(x, y)  # mesh函数创建一个2维或3维的grid绘图对象z <- with(grid, cos(x) * sin(y))  # 返回1个矩阵对象&＃xff0c;值为cos(x) * sin(y) # 默认绘图
persp3D(z &＃61; z, x &＃61; x, y &＃61; y)# facets&＃61;FALSE,不显示网格面&＃xff0c;只显示网格线&＃xff0c;curtain &＃61;
# TRUE表示图形外轮廓与box贴紧。
persp3D(z &＃61; z, x &＃61; x, y &＃61; y, facets &＃61; FALSE, curtain &＃61; TRUE)

3.2.3 contour和image参数(插入平面图)

library(plot3D)x <- seq(1, nrow(volcano), by &＃61; 3)
y <- seq(1, ncol(volcano), by &＃61; 3)
Volcano <- volcano[x, y] # 抽取volcano中x行&＃xff0c;y列对应的元素赋予Volcano,约抽取了1/3的数据# 插入等高线平面图&＃xff0c;默认在zmin处插入&＃xff0c;设定z轴显示范围
persp3D(z &＃61; Volcano, contour &＃61; TRUE, zlim&＃61; c(-200, 200), image &＃61; FALSE)

# 插入平面等高线图&＃xff0c;插入等高线背景图&＃xff0c;列表传参
persp3D(z &＃61; Volcano, x &＃61; x, y &＃61; y, scale &＃61; FALSE,  # scale&＃61;FALSE表示x,y比例不变contour &＃61; list(nlevels &＃61; 20, col &＃61; "blue"), # 设定等高线颜色为蓝色zlim &＃61; c(-200, 200), expand &＃61; 0.2, # 设定z轴显示范围&＃xff0c;expand &＃61; 0.2 表示z轴图形压缩image &＃61; list(col &＃61; alpha.col(col &＃61; "magenta", # 给等高线图添加背景&＃xff0c;col深浅与z轴相关alpha &＃61; seq(from &＃61; 0, to &＃61; 1, len &＃61; 100)))) #  

# 等高线同时插入到多个位置&＃xff0c;自定义平面图位置&＃xff0c;使用side参数&＃xff0c;
persp3D(z &＃61; Volcano, contour &＃61; list(side &＃61; c("zmin", "z", "350")), # 等高线插入3个位置&＃xff0c;zlim &＃61; c(-100, 400), phi &＃61; 20, image &＃61; list(side &＃61; 350)) # 图太多了&＃xff0c;拓展z轴范围

3.2.4 inttype和colvar参数

colvar颜色参数为与z维度一致的矩阵, 指定colvar参数后&＃xff0c;图例就表现colvar值了&＃xff0c;不在是z的值了。

library(plot3D)# 默认inttype &＃61; 1
persp3D(z &＃61; Volcano, shade &＃61; 0.5, colkey &＃61; FALSE)# 设定inttype &＃61; 2, 在colvar存在NA(默认Z存在NA时)时&＃xff0c;更准确
persp3D(z &＃61; Volcano, inttype &＃61; 2, shade &＃61; 0.5, colkey &＃61; FALSE)# 设定colvar参数## 创建数据
x <- y <- seq(0, 2 * pi, length.out &＃61; 10)
z <- with(mesh(x, y), cos(x) * sin(y)) &＃43; runif(100)  # runif生成100个随机分布随机数
cv <- matrix(0.5 * runif(100), nrow &＃61; 10)  # 生成10*10矩阵## 绘图&＃xff0c;colvar指定随机颜色矩阵&＃xff0c; 图例展示colvar值了
persp3D(x, y, z, colvar &＃61; cv)  #
persp3D(x, y, z, colvar &＃61; cv, inttype &＃61; 2)  # inttype&＃61;2能更好的展示colvar变量的分布

3.2.5 inttype参数影响缺失值变化

library(plot3D)par(mfrow &＃61; c(2, 2))# 创建数据
VV <- V2 <- volcano[10:15, 10:15] # 筛选地10到15行&＃xff0c;10到15列的元素&＃xff0c;6*6矩阵&＃xff0c;并赋值给2个对象
V2[3:4, 3:4] <- NA # 更新矩阵元素&＃xff0c;3到4行&＃xff0c;3到4列更改为缺失值
V2[4, 5] <- NA # 4行5列对应元素更改为缺失值# 二维网格图&＃xff0c;展示colvar矩阵中NA缺失值分布
image2D(V2, border &＃61; "black")  # x对应矩阵的行&＃xff0c;y对应矩阵的列# inttype &＃61; 1插值后&＃xff0c;z的维度减少1行1列&＃xff0c;变成了5*5矩阵
persp3D(z &＃61; VV, colvar &＃61; V2, inttype &＃61; 1, theta &＃61; 0, # inttype &＃61; 1插值后&＃xff0c;缺失值增加&＃xff0c;变成8个phi &＃61; 20, border &＃61; "black", main &＃61; "inttype &＃61; 1") # 添加主标题# inttype &＃61; 2插值后&＃xff0c;z的维度不变&＃xff0c;缺失值数量及分布不变。
persp3D(z &＃61; VV, colvar &＃61; V2, inttype &＃61; 2, theta &＃61; 0, # inttype &＃61;2插值后&＃xff0c;缺失值数量及分布不变phi &＃61; 20, border &＃61; "black", main &＃61; "inttype &＃61; 2") # 添加主标题# inttype &＃61; 3插值后&＃xff0c;z的维度减少1行1列&＃xff0c;但colvar缺失值减少
persp3D(z &＃61; VV, colvar &＃61; V2, inttype &＃61; 3, theta &＃61; 0,  # inttype &＃61; 3插值后&＃xff0c;缺失值减少&＃xff0c;变成1个phi &＃61; 20, border &＃61; "black", main &＃61; "inttype &＃61; 3") # 添加主标题

3.2.6 panel.first及函数传参

panel.first参数用于指定box的panels类型&＃xff0c;也可以使用函数在panels上添加绘制的图形对象。

library(plot3D)par(mfrow &＃61; c(1, 1))# 构建一个包含绘图对象的函数&＃xff0c;在后面panel.first参数中调用  
panelfirst <- function(trans) {zticks <- seq(100, 180, by &＃61; 20) # 5个长度的向量len <- length(zticks) # len &＃61; 5# 用trans3D新建2个空间转化矩阵XY0 <- trans3D(x &＃61; rep(1, len), y &＃61; rep(1, len), z &＃61; zticks, # trans3D函数与trans3d作用一样&＃xff0c;pmat &＃61; trans)XY1 <- trans3D(x &＃61; rep(1, len), y &＃61; rep(61, len), z &＃61; zticks,pmat &＃61; trans)# 绘制第1个平面图&＃xff0c;绘制几条虚线segments(XY0$x, XY0$y, XY1$x, XY1$y, lty &＃61; 2) # R自带函数segments绘制虚线rm <- rowMeans(volcano) # 在z中列为y, 行为x          XY <- trans3D(x &＃61; 1:87, y &＃61; rep(ncol(volcano), 87), z &＃61; rm, pmat &＃61; trans)# 绘制第2个平面图&＃xff0c;绘制1条曲线lines(XY, col &＃61; "green", lwd &＃61; 2)
}# 绘图&＃xff0c;设置panel.first参数&＃xff0c;绘制panels中的图形, 将persp3D产生的空间转化矩阵代入panelfirst的trans
# panels添加顺序安装绘制顺序
persp3D(z &＃61; volcano, x &＃61; 1:87, y &＃61; 1: 61, scale &＃61; FALSE, theta &＃61; 10,expand &＃61; 0.2, panel.first &＃61; panelfirst, colkey &＃61; FALSE)

3.2.7 col参数指定色板

library(plot3D)# 设定col为gg.col色板(ggplot2默认色板)
persp3D(z &＃61; volcano, shade &＃61; 0.3, col &＃61; gg.col(100))  # 不指定colvar参数时&＃xff0c;颜色与z坐标匹配  # lighting参数指定打光&＃xff0c;光照类型还没搞懂怎样设置
persp3D(z &＃61; volcano, lighting &＃61; TRUE, lphi &＃61; 90)# 自定义连续渐变色板
persp3D(z &＃61; volcano, shade &＃61; 0.3, col &＃61; ramp.col(col &＃61; c("cyan", "magenta"), n &＃61; 102, alpha &＃61; 0.5))# 设置颜色全部为灰蓝色&＃xff0c;
persp3D(z &＃61; volcano, col &＃61; "lightblue", shade &＃61; 0.3, bty &＃61; "b2")persp3D(z &＃61; volcano, col &＃61; "grey", shade &＃61; 0.3)

3.2.8 add参数添加图层

最后一个图层才设定plot &＃61; TRUE

library(plot3D)clim <- range(volcano) # 绘制第一个图层&＃xff0c;
persp3D(z &＃61; volcano, zlim &＃61; c(100, 600), clim &＃61; clim, col &＃61; ramp.col(col &＃61; c("cyan", "magenta"), n &＃61; 102, alpha &＃61; 1),# clim 指定图例显示范围box &＃61; FALSE, plot &＃61; FALSE)# 绘制第2个图层&＃xff0c;向z轴正向偏移200个单位, volcano设定等于原来的z轴
persp3D(z &＃61; volcano &＃43; 200, clim &＃61; clim, colvar &＃61; volcano, col &＃61; ramp.col(col &＃61; c("cyan", "magenta"), n &＃61; 102, alpha &＃61; 1), # add &＃61; TRUE, colkey &＃61; FALSE, plot &＃61; FALSE)# 绘制第3个图层&＃xff0c;向z轴正向偏移400个单位
persp3D(z &＃61; volcano &＃43; 400, clim &＃61; clim, colvar &＃61; volcano, col &＃61; ramp.col(col &＃61; c("cyan", "magenta"), n &＃61; 102, alpha &＃61; 1), add &＃61; TRUE, colkey &＃61; FALSE)    # 默认plot &＃61; TRUE

3.3

ribbon3D()与persp3D()比较&＃xff1a;
* z与persp3D()中的数据不同&＃xff0c;为了不形成封闭的网格&＃xff0c;必须对volcano数据集进行筛选行或筛选列。
* 通过设定along参数指定方向条带方向&＃xff0c;默认along &＃61; x。 * 增加了space参数,设定条带之间的空白间隙量。默认space &＃61; 0.4。

3.3.1 筛选数据集和along参数

• volcano数据集列相当于y, 行相当于x。
  

• 筛选列&＃xff0c;y不连续&＃xff0c; 条带沿x方向。默认along &＃61; "x"。
  

• 筛选行&＃xff0c;x不连续&＃xff0c; 条带沿y方向。设定along &＃61; "y"。
  

• 不筛选数据&＃xff0c;则设定along &＃61; "xy", 结果形成网状条带。

library(plot3D)# 默认条带沿x方向
V <- volcano[, seq(1, ncol(volcano), by &＃61; 3)]  ## 筛选数据集&＃xff0c;筛选列&＃xff0c;间隔2个列取1列数据ribbon3D(z &＃61; V, col &＃61; ramp.col(col &＃61; c("cyan", "magenta"), n &＃61; 102, alpha &＃61; 1),colkey &＃61; list(width &＃61; 0.5, length &＃61; 0.5,  # 列表传递图例参数cex.axis &＃61; 0.8, side &＃61; 2), clab &＃61; "m") # cex.axis坐标轴比例变为0.8倍

# 设定along &＃61; "y"&＃xff0c; 条带沿y方向&＃xff0c; space &＃61; 0.3减小条带间隙Vy <- volcano[seq(1, nrow(volcano), by &＃61; 3), ] ## 筛选数据集&＃xff0c;筛选行&＃xff0c;间隔2个行取1行数据ribbon3D(z &＃61; Vy, expand &＃61; 0.3, space &＃61; 0.3, along &＃61; "y", # expand &＃61; 0.3&＃xff0c;沿z轴压缩col &＃61; ramp.col(col &＃61; c("cyan", "magenta"), n &＃61; 102, alpha &＃61; 1),colkey &＃61; list(width &＃61; 0.5, length &＃61; 0.5, cex.axis &＃61; 0.8))

# 不筛选数据&＃xff0c;设定along &＃61; "xy", 形成网状条带。
x <- seq(-pi, pi, by &＃61; 0.2)
y <- seq(-pi, pi, by &＃61; 0.3)
grid <- mesh(x, y)
z <- with(grid, cos(x) * sin(y))ribbon3D(z &＃61; z, x &＃61; x, y &＃61; y, along &＃61; "xy", space &＃61; 0.3,col &＃61; ramp.col(col &＃61; c("cyan", "magenta"), n &＃61; 102, alpha &＃61; 1))

3.3.2 contour和image参数增加平面图

library(plot3D)x <- seq(1, nrow(volcano), by &＃61; 3)  # 同时筛选数据
y <- seq(1, ncol(volcano), by &＃61; 3)Volcano <- volcano[x, y]
ribbon3D(z &＃61; Volcano, zlim &＃61; c(-100, 200), col &＃61; ramp.col(col &＃61; c("cyan", "magenta"), n &＃61; 102, alpha &＃61; 1), contour &＃61; TRUE, image &＃61; TRUE)  # 默认image图形颜色与条带一致

3.4

hist3D()

hist3D()特点&＃xff1a;

• 同样有space参数&＃xff0c;但默认space &＃61; 0。
  

• 增加了一个opaque.top参数&＃xff0c;用于指定bar顶面是否透明(当设定alpha时)&＃xff0c;默认opaque.top &＃61; FALSE不透明。

require(plot3D)data(VADeaths) # 一个城市与农村不同年龄&＃xff0c;不同性别人口数量数据集,
head(VADeaths) # 行相当于x即年龄分布。# bty &＃61; "g"表示灰色背景panels和白色grid
hist3D(z &＃61; VADeaths,scale &＃61; FALSE, expand &＃61; 0.01, bty &＃61; "g", theta &＃61; 290, phi &＃61; 20, # expand &＃61; 0.01,z轴方向压缩 col &＃61; "green", border &＃61; "magenta", shade &＃61; 0.2, ltheta &＃61; -290,space &＃61; 0.3, ticktype &＃61; "detailed", d &＃61; 2) # 设定柱子间隙为0.3, d&＃61;2>1降低透视强度

3.4.1 增加3维文字text3D()

library(plot3D)hist3D (x &＃61; 1:5, y &＃61; 1:4, z &＃61; VADeaths,bty &＃61; "g", phi &＃61; 20,  theta &＃61; -60,xlab &＃61; NA, ylab &＃61; NA, zlab &＃61; "", main &＃61; "VADeaths", # main增加主标题col &＃61; "green", border &＃61; "magenta", shade &＃61; 0.8,ticktype &＃61; "detailed", space &＃61; 0.15, d &＃61; 2)# 添加3维文字&＃xff0c;给x轴增加刻度标签
text3D(x &＃61; 1:5, y &＃61; rep(-0.3, 5), z &＃61; rep(3, 5), # y相同&＃xff0c;在x轴上增加刻度标签labels &＃61; rownames(VADeaths),add &＃61; TRUE, adj &＃61; 0)# 添加3维文字&＃xff0c;给y轴增加刻度标签
text3D(x &＃61; rep(0.5, 4),   y &＃61; 1:4, z &＃61; rep(0, 4), # x相同labels  &＃61; colnames(VADeaths),add &＃61; TRUE, adj &＃61; 1)

3.4.2 opaque.top设定顶面非透明

必须用alpha参数设定bar透明度
alpha从0(全透明)到1(不透明)。

library(plot3D)data(VADeaths) # 一个城市与农村不同年龄&＃xff0c;不同性别人口数量数据集,
head(VADeaths) # 行相当于x即年龄分布。# 设定图形透明度为0.3, opaque.top &＃61; TRUE表示顶部不透明
hist3D(z &＃61; VADeaths,scale &＃61; FALSE, expand &＃61; 0.01, bty &＃61; "g", theta &＃61; 290, phi &＃61; 20, # expand &＃61; 0.01,z轴方向压缩 col &＃61; "green", border &＃61; "magenta", shade &＃61; 0.2, ltheta &＃61; -290, alpha &＃61; 0.3, opaque.top &＃61; TRUE, space &＃61; 0.3, ticktype &＃61; "detailed", d &＃61; 2) # 设定柱子间隙为0.3, d&＃61;2>1降低透视强度

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