如何在R中绘制3D箭头?
问题描述:
我正在使用rgl包来创建我的数据的3D图。由于某些原因(3D PCA双联),我需要矢量 - 带箭头的线段。而我被卡住了,因为我想要3D锥体作为箭头。如何在R中绘制3D箭头?
不知何故,我无法将老年人的思想包裹在问题的几何图形中。说,我会得出矢量与
segments3d(rbind(c(0, 0, 0), c(3, 3, 3)))
即,从用户的原点的矢量坐标系统[3,3,3]。
我想创建一个尖端在[3,3,3]锥。锥体的底部可以形成一个圆圈。绘制在XZ平面圆(垂直于y平面)半径为r很简单:这样
n <- 10
sin.t <- sin(seq(0, 2 * pi, len= n))
cos.t <- cos(seq(0, 2 * pi, len= n))
r <- 0.1
xv <- x + r * sin.t
yv <- rep(y, n)
zv <- z + r * cos.t
但我怎么现在把这些点圈现在是垂直于矢量?它的中心点是沿着向量方向的顶点?一旦我进行了这种转换,我将绘制带有triangles3d
函数的三角形,每个三角形的顶端有一个角点,圆点的顶点有两个顶点。
这是基本的数学,我知道18岁的我不会有问题(甚至是28岁的我)。任何钩(相对于鱼)将不胜感激。
答
在rgl的演示中有一个cone3d函数。它需要基地和尖端seperaately。在任何情况下,你可以做这样的事情:
vec=rbind(c(0, 0, 0), c(3, 3, 3))
segments3d(vec)
cone3d(base=vec[2,]-(vec[1,]+vec[2,]/6),
#this makes the head go 1/6th the length of the arrow
rad=0.5,
tip=vec[2,],
col="blue",
front="lines",
back="lines")
这里是cone3d功能:
cone3d <- function(base=c(0,0,0),tip=c(0,0,1),rad=1,n=30,draw.base=TRUE,qmesh=FALSE,
trans = par3d("userMatrix"), ...) {
ax <- tip-base
if (missing(trans) && !rgl.cur()) trans <- diag(4)
### is there a better way?
if (ax[1]!=0) {
p1 <- c(-ax[2]/ax[1],1,0)
p1 <- p1/sqrt(sum(p1^2))
if (p1[1]!=0) {
p2 <- c(-p1[2]/p1[1],1,0)
p2[3] <- -sum(p2*ax)
p2 <- p2/sqrt(sum(p2^2))
} else {
p2 <- c(0,0,1)
}
} else if (ax[2]!=0) {
p1 <- c(0,-ax[3]/ax[2],1)
p1 <- p1/sqrt(sum(p1^2))
if (p1[1]!=0) {
p2 <- c(0,-p1[3]/p1[2],1)
p2[3] <- -sum(p2*ax)
p2 <- p2/sqrt(sum(p2^2))
} else {
p2 <- c(1,0,0)
}
} else {
p1 <- c(0,1,0); p2 <- c(1,0,0)
}
degvec <- seq(0,2*pi,length=n+1)[-1]
ecoord2 <- function(theta) {
base+rad*(cos(theta)*p1+sin(theta)*p2)
}
i <- rbind(1:n,c(2:n,1),rep(n+1,n))
v <- cbind(sapply(degvec,ecoord2),tip)
if (qmesh)
## minor kluge for quads -- draw tip twice
i <- rbind(i,rep(n+1,n))
if (draw.base) {
v <- cbind(v,base)
i.x <- rbind(c(2:n,1),1:n,rep(n+2,n))
if (qmesh) ## add base twice
i.x <- rbind(i.x,rep(n+2,n))
i <- cbind(i,i.x)
}
if (qmesh) v <- rbind(v,rep(1,ncol(v))) ## homogeneous
if (!qmesh)
triangles3d(v[1,i],v[2,i],v[3,i],...)
else
return(rotate3d(qmesh3d(v,i,material=...), matrix=trans))
}