使用 R 绘制具有等值线图叠加的 3D 曲面图

Question

我有一个三元组数据集（X，Y，Z点），我想用R来绘制。

我想从数据创建一个曲面图，并在曲面图上叠加一个等高线图，以便创建等高线图的印象是表面图的“阴影”或投影。等高线图将出现在曲面图下方。

我的数据集看起来有点像这样：

Axis  |  Data Type
-------------------
X     |  Date value
Y     |  Float value
Z     |  Float value

我怎样才能实现这个目标？

Answer 1

编辑：

我刚刚看到您指出您的维度之一是日期。在这种情况下，看看 Jeff Ryan 的 ChartSeries3d，它旨在绘制 3 维图表时间序列。在这里，他显示了随时间变化的收益率曲线：

原始答案：

据我了解，您希望 countour 地图成为 3D 曲面图下方平面上的投影。我不认为除了创建两个图然后将它们组合之外，还有其他简单的方法可以做到这一点。您可能发现空间视图对此很有帮助。

有两个用于 3D 绘图的主要 R 包：rgl< /strong> （或者您可以使用相关的 misc3d 包）和 <强>scatterplot3d。

rgl

rgl 包使用 OpenGL 创建交互式 3D 绘图（在 rgl 网站上了解更多信息）。下面是使用 surface3d 函数的示例：

library(rgl)
data(volcano)
z <- 2 * volcano # Exaggerate the relief
x <- 10 * (1:nrow(z)) # 10 meter spacing (S to N)
y <- 10 * (1:ncol(z)) # 10 meter spacing (E to W)
zlim <- range(z)
zlen <- zlim[2] - zlim[1] + 1
colorlut <- terrain.colors(zlen,alpha=0) # height color lookup table
col <- colorlut[ z-zlim[1]+1 ] # assign colors to heights for each point
open3d()
rgl.surface(x, y, z, color=col, alpha=0.75, back="lines")

alpha 参数使该表面部分透明。现在您已经有了一个交互式 3D 曲面图，并且您想要在下面创建一个计数地图。 rgl 允许您向现有图像添加更多绘图：

colorlut <- heat.colors(zlen,alpha=1) # use different colors for the contour map
col <- colorlut[ z-zlim[1]+1 ] 
rgl.surface(x, y, matrix(1, nrow(z), ncol(z)),color=col, back="fill")

在此表面中，我设置高度=1，以便我们在另一个表面下方有一个平面。最终看起来像这样，并且可以用鼠标旋转：

scatterplot3d

scatterplot3d 有点像 R 中的其他绘图函数（阅读小插图）。这是一个简单的示例：

temp <- seq(-pi, 0, length = 50)
x <- c(rep(1, 50) %*% t(cos(temp)))
y <- c(cos(temp) %*% t(sin(temp)))
z <- c(sin(temp) %*% t(sin(temp)))
scatterplot3d(x, y, z, highlight.3d=TRUE,
 col.axis="blue", col.grid="lightblue",
 main="scatterplot3d - 2", pch=20)

在这种情况下，您将需要覆盖图像。 R-Wiki 有一篇关于创建的很好的帖子半透明的背景图像。