r- 3D散点图中的图片凸壳

Question

我遵循教程，使用" rgl"软件包

的软件包可视化

因此，我能够用"虹膜"数据绘制一个3D散点图，并创建一个围绕95％的数据点的椭圆形：

library("rgl")
data(iris)
x <- sep.l <- iris$Sepal.Length
y <- pet.l <- iris$Petal.Length
z <- sep.w <- iris$Sepal.Width
plot3d(x, y, z, col="blue", box = FALSE,
   type ="s", radius = 0.15)
ellips <- ellipse3d(cov(cbind(x,y,z)), 
                centre=c(mean(x), mean(y), mean(z)), level = 0.95)
plot3d(ellips, col = "blue", alpha = 0.2, add = TRUE, box = FALSE)

我知道前50个数据点属于不同的人群，因此与数据集的其余部分相比，因此它们以不同的方式进行着色，我们将两个椭圆形覆盖：

plot3d(x, y, z, col=c(rep("gold2",50),rep("forestgreen",100)), box = FALSE,
   type ="s", radius = 0.15)
ellips1 <- ellipse3d(cov(cbind(x[1:50],y[1:50],z[1:50])), 
                centre=c(mean(x[1:50]), mean(y[1:50]), mean(z[1:50])), level = 0.999)
ellips2 <- ellipse3d(cov(cbind(x[51:150],y[51:150],z[51:150])), 
                 centre=c(mean(x[51:150]), mean(y[51:150]), mean(z[51:150])), level = 0.999)
plot3d(ellips1, col = "gold2", alpha = 0.2, add = TRUE, box = FALSE)
plot3d(ellips2, col = "forestgreen", alpha = 0.2, add = TRUE, box = FALSE)

尽管两个人群都可以显然彼此区分，但椭圆形相互接触。因此，椭球不是数据点的良好视觉表示。在2D图中，我更希望使用polynom Whinthitch酸化所有数据点，但是在3D中，诸如凸船体之类的东西应该是足够的，即由三角形区域组成的多面体，每个三角形区域结合了三个外部数据点。

我认为使用QuickHull算法"几何"中的QuickHulln（）功能会有所帮助，但我无法使用。

有人知道如何在RGL图中描绘出这样的凸面船体吗？是否也可以使用Plot3D软件包来执行此操作，因为这里有一个很棒的教程，我可以用我自己的数据来制作一个美丽的绘图。

我是一位使用R进行科学而不是数学家或R程序员的生物学家，因此请为我解释您的解决方案。非常感谢。

Answer 1

嘿，在这里找到答案是：

library("rgl")
data(iris)
x <- sep.l <- iris$Sepal.Length
y <- pet.l <- iris$Petal.Length
z <- sep.w <- iris$Sepal.Width
plot3d(x, y, z, col="blue", box = FALSE,
   type ="s", radius = 0.15)
ellips <- ellipse3d(cov(cbind(x,y,z)), 
                centre=c(mean(x), mean(y), mean(z)), level = 0.95)
plot3d(ellips, col = "blue", alpha = 0.2, add = TRUE, box = FALSE)
plot3d(x, y, z, col=c(rep("gold2",50),rep("forestgreen",100)), box = FALSE,
   type ="s", radius = 0.15)

在您上面做了什么之后，我添加了此内容：

library(geometry)
ps1 <- matrix(c(x[1:50],y[1:50],z[1:50]), ncol=3)  # generate points on a sphere
ts.surf1 <- t(convhulln(ps1))  # see the qhull documentations for the options
convex1 <-  rgl.triangles(ps1[ts.surf1,1],ps1[ts.surf1,2],ps1[ts.surf1,3],col="gold2",alpha=.6)
ps2 <- matrix(c(x[51:150],y[51:150],z[51:150]), ncol=3)  # generate points on a sphere
ts.surf2 <- t(convhulln(ps2))  # see the qhull documentations for the options
convex2 <-  rgl.triangles(ps2[ts.surf2,1],ps2[ts.surf2,2],ps2[ts.surf2,3],col="forestgreen",alpha=.6)