plot3D | 三维数据绘图（1）：散点图、栅格图、透视图

---

专注系列化、高质量的R语言教程

推文索引 | 联系小编 | 付费合集

---

plot3D可以视作基础包graphcis的拓展包，用于多维数据的图形绘制。基础绘图系统里好像只有一个persp()函数与三维绘图有关，关于该函数的介绍见如下推文：

基础绘图系统（九）——栅格图、点密度图、等高线（填充）图、三维图

plot3D包的作者写道：“很多函数都源自persp()函数，另外一些函数来自image和contour()”。

本篇目录如下：

• 1 三维散点图

  • 1.1 scatter3D函数

  • 1.2 points3D和lines3D函数

  • 1.3 scatter2D函数

• 2 栅格图

  • 2.1 image2D函数

  • 2.2 image3D函数

• 3 透视图

  • 3.1 persp3D函数

  • 3.2 ribbon3D函数

library(plot3D)

1 三维散点图

1.1 scatter3D函数

scatter3D()函数可以帮助我们绘制三维散点图。以下是scatter3D()函数的一个简单例子：

set.seed(1126)
x <- runif(60)[1:20]
y <- runif(60)[21:40]
z <- runif(60)[41:60]
 
scatter3D(x, y, z)

该函数还有许多参数，完整语法结构如下：

scatter3D (x, y, z, ..., colvar = z, phi = 40, theta = 40,
           col = NULL, NAcol = "white", breaks = NULL,
           colkey = NULL, panel.first = NULL, 
           clim = NULL, clab = NULL, 
           bty = "b", CI = NULL, surf = NULL, 
           add = FALSE, plot = TRUE)

• x、y、z：坐标参数；向量结构，长度必须相同；

• colvar：映射颜色的变量；默认与z参数相同，如自定义须与坐标参数长度相同；

• col：colvar所映射的颜色带；默认见上示例，自定义见jet.col()等函数帮助文档；

• NAcol：colvar中缺失值所映射的颜色；

• phi、theta：俯视角度、x-y平面旋转角度，同persp()函数；默认值均为40；

• clim：colvar中用于映射颜色的变量范围，范围以外按缺失值处理。

scatter3D(x, y, z, colvar = z, col = gg.col(100),
          clim = c(0, 0.5), NAcol = "red")

• breaks：颜色离散化的分位点；

• colkey：图例的参数列表，详见colkey()函数；

• clab：图例标题。

scatter3D(x, y, z, breaks = seq(0, 1, length.out = 5),
          colkey = list(side = 2, width = 0.5, lwd.ticks = 0.1,
                        family = "mono"),
          clab = "颜色")

• ...：继承persp()和perspbox()函数的参数，详见函数帮助文档。

除此之外，因为plot3D是基础绘图系统的拓展包，par()函数的参数也能使用。

par(family = "mono")
scatter3D(x, y, z, ticktype = "detailed")

1.2 points3D和lines3D函数

散点可以连成线。像基础绘图系统的plot()函数一样，scatter3D()函数也可以使用type参数设置不同的连线方式。

par(mfrow = c(2,2))
par(plt = c(0.05,0.85,0.05,0.95))
scatter3D(x, y, z, type = "p")
par(plt = c(0.1,0.9,0.05,0.95))
scatter3D(x, y, z, type = "l")
par(plt = c(0.05,0.85,0.05,0.95))
scatter3D(x, y, z, type = "o")
par(plt = c(0.1,0.9,0.05,0.95))
scatter3D(x, y, z, type = "h")

points3D()和lines3D()函数分别是type = p和type = "l"时的快捷函数。

par(mfrow = c(1,2))
par(plt = c(0.05,0.85,0.05,0.95))
points3D(x, y, z)
par(plt = c(0.1,0.9,0.05,0.95))
lines3D(x, y, z)

1.3 scatter2D函数

scatter2D()函数是scatter3D()函数的二维形式，没有z参数，但是colvar参数仍然能反映第三维属性值。

scatter2D(x, y, colvar = z, pch = 19)

points2D()和lines2D()函数同理。

2 栅格图