将各个分组值转换并绘制为“plotly”3D 螺旋中的（几乎）完整圆圈

Question

我正在尝试（但失败）在

prop

列中绘制各个数据点，作为plotly 3D螺旋中的

完整

圆圈（从上面看时）（参见下面的数据）。我的想法是

rep

将

prop

值吃掉 10，以便有足够的点来绘制圆圈，但结果图与我想要的效果相去甚远 - 一个 3D 螺旋，其中每个

prop由 

size

 和 

position

 分组的 

值表示为完整的圆圈。怎么才能实现呢？

data <- df %>%
  group_by(size) %>%
  slice(rep(row_number(), 10)) %>% 
  arrange(size, position) %>% 
  group_by(size, position) %>%
  mutate(
    radius = prop,
    theta = 2 * pi * position/row_number(),
    x = radius * sin(theta),
    y = radius * cos(theta)
  ) %>%
  ungroup() %>%
  mutate(z = row_number())

library(plotly)
plot_ly(data, x = ~x, y = ~y, z = ~z,
        type = 'scatter3d', 
        mode = 'lines',
        line = list(width = 5, color = ~size,
                    colorscale = list(c(0,'#0000FF'), c(0.5, "#00FF00"), c(1,'#FF0000'))))

编辑：

我在这里至少有一个初步的解决方案：

data <- df %>%
  group_by(size) %>%
  slice(rep(row_number(), 360)) %>%   # larger number of duplicated rows
  arrange(size, position) %>% 
  group_by(size, position) %>%
  mutate(row = row_number(),
         radius = prop,
         theta = 2 * pi * position/row,
         x = radius * sin(theta),
         y = radius * cos(theta)
  ) %>%
  ungroup() %>%
  mutate(z = consecutive_id(position))  # different conceptualization of z

结果更接近我的想法：

仍然不理想的是（i）连接不同

z

级别的线和（ii）圆形平面上的（奇怪的）连接线。 如何将这些类型的线条删除、使其不可见或更改为虚线？

数据：

df <- structure(list(size = c(3L, 3L, 3L, 4L, 4L, 4L, 4L, 5L, 5L, 5L, 
                              5L, 5L), position = c(1, 2, 3, 1, 2, 3, 4, 1, 2, 3, 4, 5), prop = c(0.0926574818826153, 
                                                                                                  0.110336863900613, 0.30584534522577, 0.0632319256702261, 0.0857179727070362, 
                                                                                                  0.0963964254605284, 0.269251863083524, 0.0500172581505538, 0.0706956603595971, 
                                                                                                  0.0864162665913584, 0.102858577300825, 0.288838683360005)), row.names = c(NA, 
                                                                                                                                                                            -12L), class = c("tbl_df", "tbl", "data.frame"))

Answer 1

不确定这是否接近您想要实现的目标，但我可以通过调整此处记录的 spring 的想法来获得 3 个独立的螺旋。

split = ~z

 中的 

plot_ly()

 通话避免了连接线。

library(tidyverse)
library(plotly)

create_spiral <- \(x, y, xend, yend, diameter = 1, tension = 0.75, n = 50) {
  length <- sqrt((x - xend)^2 + (y - yend)^2)
  n_revolutions <- length / (diameter * tension)
  n_points <- n * n_revolutions
  radians <- seq(0, n_revolutions * 2 * pi, length.out = n_points)
  x <- seq(x, xend, length.out = n_points)
  y <- seq(y, yend, length.out = n_points)
  data.frame(
    x = cos(radians) * diameter / 2 + x,
    y = sin(radians) * diameter / 2 + y
  )
}

spirals <- map(1:3, \(z) {
  create_spiral(
    x = 4, y = 2, xend = 8, yend = 6,
    diameter = 4, tension = 0.6, n = 50
  ) |>
    mutate(z = z * 5)
}) |>
  bind_rows()

plot_ly(spirals,
  x = ~x, y = ~y, z = ~z, split = ~z,
  type = "scatter3d",
  mode = "lines"
)

创建于 2024-04-22，使用 ^{reprex v2.1.0}

Answer 2

使用您的数据和初始解决方案，这只是擦除，而没有解决初始解决方案中发生的情况，本质上是机械和重复操作，另外使用

split

 删除圆圈之间的连接线：

remove_rows
 [1]  721  722 1441 1801 1802 2161 2162 2163 3241 3242 3601 3602 3603 3961 3962
[16] 3963 3964 

data5 <- data4[-remove_rows, ]
plot_ly(data5, x = ~x, y = ~y, z = ~z, split = factor(data5$z), 
        type = 'scatter3d', 
        mode = 'lines',
        line = list(width = 5, color = ~size,
                    colorscale = list(c(0,'#0000FF'), c(0.5, "#00FF00"), c(1,'#FF0000'))))

圆圈之间的颜色区别消失了。

值得考虑删除的行是否是要删除的“正确”行。删除和随后的

split

 会模糊绘图顺序，因为给定 

z

 上的绘图从前一个 

z

 的连接线开始。

1、2、4、8、9 级无需移除即可达到其独特的形状。它可能更能说明您的“数据”，而不是像上面那样删除初始行，而是通过

z[x][1]

 CCW 之后的行被认为是虚假的并被删除。这样做，各个级别的形状会更加相似。