制作时间序列的 3D 渲染图答案

【问题标题】：Make a 3D rendered plot of time-series制作时间序列的 3D 渲染图
【发布时间】：2011-11-16 14:10:47
【问题描述】：

我有一组 3D 坐标（以下 - 仅针对 3D 空间中的一个点）：

x <- c(-521.531433, -521.511658, -521.515259, -521.518127, -521.563416, -521.558044, -521.571228, -521.607178, -521.631165, -521.659973)
y <- c(154.499557, 154.479568, 154.438705, 154.398682, 154.580688, 154.365189, 154.3564, 154.559189, 154.341309, 154.344223)
z <- c(864.379272, 864.354675, 864.365479, 864.363831, 864.495667, 864.35498, 864.358582, 864.50415, 864.35553, 864.359863)
xyz <- data.frame(x,y,z)

我需要使用 3D 渲染制作该点的时间序列图（这样我可以旋转图等）。该图将在时间上可视化上述点的轨迹（例如以实线的形式）。我使用'rgl' package 和plot3d 方法，但我无法绘制时间序列（下面，仅从时间序列中的第一帧绘制一个点）：

require(rgl)    
plot3d(xyz[1,1],xyz[1,2],xyz[1,3],axes=F,xlab="",ylab="",zlab="")

我找到了this post，但它并不能真正处理实时渲染的 3D 绘图。我将不胜感激任何建议。谢谢。

【问题讨论】：

您查看过rgl 包中的?movie3d 吗？我不太清楚你所说的“实时”是什么意思——你的意思是帧速率应该与收集数据的速率完全匹配（即轨迹在真正收集 1 秒的点之间向前移动 1 秒分开），或者只是您想显示数据的电影/动画，其中电影时间与数据收集时间成正比（但不一定相同）？
谢谢 Ben，“实时”这个词有点令人困惑，所以我把它从我的问题中删除了。我的意思是我想要渲染 3D 绘图以便我可以旋转它等，而不是我需要播放任何序列。很抱歉造成混乱。

标签： r 3d time-series rgl

【解决方案1】：

如果您阅读help(plot3d)，您可以了解如何绘制线条：

require(rgl)    
plot3d(xyz$x,xyz$y,xyz$z,type="l")

这就是你想要的吗？

【讨论】：

我知道这个选项，但这不是我想要的。这个想法是，“xyz”中的每一行都定义了一个时间步长，x、y、z 列定义了特定时间步长的点位置。所以我需要第一步成为一个点，所有其他步骤形成一条线，显示这个时间点的位置。
type="l" 画的线不是单线显示时间点的位置吗？你真的想要一个移动的点吗？
好的，问题是它似乎不适用于大型数据集，例如动作捕捉数据。我上传了样本here。这是来自两个演员的动作捕捉数据。单个坐标由三列编码（总共 90 列，单个参与者 45 列，即每个参与者 15 个点）。我将 xyz 提取到单独的帧中，但我无法使用 type="l" 或您发布的 'ts' 函数绘制 3D 时间序列。
好吧，真的不知道你在用你的数据做什么，但如果我这样做 bob=read.table("Bob12.txt");ts(bob[,1:3],0)我得到了前 3 个坐标的不错踪迹。我唯一的问题是当 R 正在做事或睡觉时你不能旋转视图..
谢谢 - 我需要玩一下你的 'ts' 功能，但这可能是我问题的答案。为您提供更多背景信息 - 我有两个演员站在一起，互动约 5 秒钟。对于每个演员，我有 15 个标记来描述他们的关节中心的位置。我想查看每个标记的时间序列，但将第一帧保留为一组点 - 这样我就可以可视化运动的动态。

【解决方案2】：

这个怎么样？它使用rgl.pop() 删除点和线并将它们绘制为轨迹 - 更改 sleep 参数以控制速度：

ts <- function(xyz,sleep=0.3){
  plot3d(xyz,type="n")
  n = nrow(xyz)
  p = points3d(xyz[1,])
  l = lines3d(xyz[1,])
  for(i in 2:n){
    Sys.sleep(sleep)
    rgl.pop("shapes",p)
    rgl.pop("shapes",l)
    p=points3d(xyz[i,])
    l=lines3d(xyz[1:i,])
  }
}

【讨论】：

【解决方案3】：

解决方案比我想象的要简单，问题是我没有在我的数据上使用as.matrix。当我只是尝试使用plot3d 绘制我的整个数据集时，我收到了错误(list) object cannot be coerced to type 'double'（找到了here 的解决方案）。因此，如果您需要绘制坐标集的时间序列（在我的情况下是两个演员的动作捕捉数据），这是我的完整解决方案（仅适用于下面的数据集！）：

download example data set

将以上数据读入表格：

data <- read.table("Bob12.txt",sep="\t")

将 XYZ 坐标提取到单独的矩阵中：

x <- as.matrix(subset(data,select=seq(1,88,3)))
y <- as.matrix(subset(data,select=seq(2,89,3)))
z <- as.matrix(subset(data,select=seq(3,90,3)))

使用'rgl' package 在漂亮的 3D 渲染图上绘制坐标：

require(rgl)
plot3d(x[1:nrow(x),],y[1:nrow(y),],z[1:nrow(z),],axes=F,xlab="",ylab="",zlab="")

你应该得到类似下图的东西（但你可以旋转它等等）——希望你能认识到那里有供人们使用的联合中心。我仍然需要对其进行调整以使其视觉效果更好 - 将第一帧作为一个点（以清楚地看到演员的关节），然后是可见的中断，然后将其余帧作为一条线。

【讨论】：