R persp 透視圖

說明

此函數在 x-y 平麵上繪製曲麵的透視圖。 persp 是一個通用函數。

用法

persp(x, ...)

## Default S3 method:
persp(x = seq(0, 1, length.out = nrow(z)),
      y = seq(0, 1, length.out = ncol(z)),
      z, xlim = range(x), ylim = range(y),
      zlim = range(z, na.rm = TRUE),
      xlab = NULL, ylab = NULL, zlab = NULL,
      main = NULL, sub = NULL,
      theta = 0, phi = 15, r = sqrt(3), d = 1,
      scale = TRUE, expand = 1,
      col = "white", border = NULL, ltheta = -135, lphi = 0,
      shade = NA, box = TRUE, axes = TRUE, nticks = 5,
      ticktype = "simple", ...)

參數

x , y	測量 z 中的值的網格線位置。這些必須按升序排列。默認情況下，使用 0 到 1 之間的等距值。如果 x 是 list ，則其組件 x$x 和 x$y 分別用於 x 和 y 。
z	包含要繪製的值的矩陣(允許 NA )。請注意，為方便起見，可以使用x 代替z。
xlim , ylim , zlim	x、y 和z-limits。應選擇這些以覆蓋表麵值的範圍：請參閱“詳細信息”。
xlab , ylab , zlab	軸的標題。注意：這些必須是字符串；不接受表達式。數字將被強製轉換為字符串。
main , sub	主標題和副標題，如 title 。
theta , phi	定義觀察方向的角度。 theta 給出方位角方向，phi 給出餘緯度。
r	視點距繪圖框中心的距離。
d	可用於改變透視變換強度的值。 d 的值大於 1 將減弱透視效果，而值小於 1 則會誇大透視效果。
scale	在查看之前，定義表麵的點的 x、y 和 z 坐標將轉換為區間 [0,1]。如果scale 是TRUE，則x、y 和z 坐標分別進行變換。如果scale 是FALSE，則縮放坐標以保留縱橫比。這對於渲染 DEM 信息等內容非常有用。
expand	應用於z 坐標的擴展因子。通常與0 < expand < 1一起使用，以在z方向縮小繪圖框。
col	表麵刻麵的顏色。透明顏色將被忽略。這將被回收到 (nx-1)(ny-1) 方麵。
border	圍繞表麵刻麵繪製的線條的顏色。默認值 NULL 對應於 par("fg") 。 NA 值將禁用邊框的繪製：當表麵有陰影時，這有時很有用。
ltheta , lphi	如果為 ltheta 和 lphi 指定有限值，則表麵會被著色，就像從方位角 ltheta 和餘緯度 lphi 指定的方向照亮一樣。
shade	表麵小平麵處的陰影計算為 ((1+d)/2)^shade ，其中 d 是垂直於小平麵的單位向量與光源方向上的單位向量的點積。 shade 的值接近 1 會產生類似於點光源模型的陰影，而接近 0 的值不會產生陰影。 0.5 到 0.75 範圍內的值提供了日光照明的近似值。
box	是否應該顯示表麵的邊界框。默認為 TRUE 。
axes	應在框中添加刻度線和標簽。默認為 TRUE 。如果box 是FALSE，則不會繪製刻度線或標簽。
ticktype	字符："simple"僅繪製一個與軸平行的箭頭來指示增加的方向； "detailed" 根據 2D 圖繪製正常刻度。
nticks	在軸上繪製的刻度線的(近似)數量。如果 ticktype 是 "simple" 則無效。
...	額外的graphical parameters(參見par)。

細節

通過首先使用提供的或根據數據範圍計算的限製將 (x,y,z) 坐標轉換為區間 [0,1] 來生成繪圖。然後通過從 theta 和 phi 定義的方向查看原點來查看表麵。如果theta 和phi 均為零，則觀察方向直接沿負 y 軸向下。更改 theta 將改變方位角並更改 phi 餘緯度。

繪圖完成後會調用一個名為"persp"(請參閱setHook)的鉤子，該鉤子在測試代碼中用於注釋繪圖頁麵。調用鉤子函數時不帶參數。

請注意，persp 將 z 矩陣解釋為 f(x[i], y[j]) 值表，因此 x 軸對應於行號，y 軸對應於列號，第 1 列位於底部，因此采用標準旋轉角度，矩陣的左上角顯示在左側，最靠近用戶。

ticktype = "detailed" 的軸標簽和注釋的大小和字體分別由圖形參數"cex.lab" /"font.lab" 和"cex.axis" /"font.axis" 控製。

邊界框是用背向觀察者的麵的邊(因此位於框的背麵)繪製的，並用實線和虛線繪製，其他邊位於表麵的頂部。此操作(以及軸的繪製)假設選擇了軸限製，以便表麵位於框內，如果情況並非如此，該函數將發出警告。

值

persp() 返回觀看變換矩陣，例如 VT ，一個 4 \times 4 矩陣，適合使用齊次 4D 坐標 (x,y,z,t) 將 3D 坐標 (x,y,z) 投影到 2D 平麵。它可用於通過 lines() 或 points() 使用函數 trans3d() 在 3D 繪圖上疊加其他圖形元素。

例子

require(grDevices) # for trans3d
## More examples in  demo(persp) !!
##                   -----------

# (1) The Obligatory Mathematical surface.
#     Rotated sinc function.

x <- seq(-10, 10, length.out = 30)
y <- x
f <- function(x, y) { r <- sqrt(x^2+y^2); 10 * sin(r)/r }
z <- outer(x, y, f)
op <- par(bg = "white")
persp(x, y, z, theta = 30, phi = 30, expand = 0.5, col = "lightblue")
persp(x, y, z, theta = 30, phi = 30, expand = 0.5, col = "lightblue",
      ltheta = 120, shade = 0.75, ticktype = "detailed",
      xlab = "X", ylab = "Y", zlab = "Sinc( r )", cex.axis = 0.8
) -> res
round(res, 3)

# (2) Add to existing persp plot - using trans3d() :

xE <- c(-10,10); xy <- expand.grid(xE, xE)
points(trans3d(xy[,1], xy[,2], z = 6,          pmat = res), col = 2, pch = 16)
lines (trans3d(x,      y = 10, z = 6 + sin(x), pmat = res), col = 3)

phi <- seq(0, 2*pi, length.out = 201)
r1 <- 7.725 # radius of 2nd maximum
xr <- r1 * cos(phi)
yr <- r1 * sin(phi)
lines(trans3d(xr,yr, f(xr,yr), res), col = "pink", lwd = 2)
## (no hidden lines)

# (3) Visualizing a simple DEM model

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)
## Don't draw the grid lines :  border = NA
par(bg = "slategray")
persp(x, y, z, theta = 135, phi = 30, col = "green3", scale = FALSE,
      ltheta = -120, shade = 0.75, border = NA, box = FALSE)

# (4) Surface colours corresponding to z-values

par(bg = "white")
x <- seq(-1.95, 1.95, length.out = 30)
y <- seq(-1.95, 1.95, length.out = 35)
z <- outer(x, y, function(a, b) a*b^2)
nrz <- nrow(z)
ncz <- ncol(z)
# Create a function interpolating colors in the range of specified colors
jet.colors <- colorRampPalette( c("blue", "green") )
# Generate the desired number of colors from this palette
nbcol <- 100
color <- jet.colors(nbcol)
# Compute the z-value at the facet centres
zfacet <- z[-1, -1] + z[-1, -ncz] + z[-nrz, -1] + z[-nrz, -ncz]
# Recode facet z-values into color indices
facetcol <- cut(zfacet, nbcol)
persp(x, y, z, col = color[facetcol], phi = 30, theta = -30)

par(op)

參考

Becker, R. A., Chambers, J. M. and Wilks, A. R. (1988) The New S Language. Wadsworth & Brooks/Cole.

也可以看看

contour 和image ； trans3d 。

可旋轉的 3D 圖可以通過包 rgl 生成：生成靜態透視圖的其他方法可以在包 lattice 和 scatterplot3d 中找到。