Zobrazení 3D dat
•Balíček rgl
•install.packages("rgl")
•library(rgl)
•Náhodné souřadnice x, y, z:
•x <- c(3,5,7,9,8,2,1,1,1,4)
•y <- c(5,4,1,1,0,6,9,5,7,2)
•z <- c(2,1,2,0,2,1,0,4,2,4)
•Základní funkce:
•rgl.open() – otevření nového rgl okna
•rgl.spheres() – vykreslení bodů ("kuliček")
•rgl.bbox() – vykreslení boxu kolem grafu
•rgl.bg – nastavení pozadí rgl okna
•rgl.lines() – vykreslení linií
•

•ZÁKLADNÍ PARAMETRY
•rgl.viewpoint(theta = 20, phi = 45, zoom = 3)
•rgl.spheres(x,y,z, r = 0.2, color="blueviolet")
•Zobrazení os pomocí funkce rgl.lines
•Osa x
•rgl.lines(c(0, 10), c(0, 0), c(0, 0), color = "midnightblue")
•Osa y
•rgl.lines(c(0, 0), c(0,10), c(0, 0), color = "coral4")
•Osa z
•rgl.lines(c(0, 0), c(0, 0), c(0,10), color = "seagreen")
•Note: možnost zobrazení os pomocí funkce axis3d()
•
•
________________________________________________________________________________
Literatura k balíčku rgl: https://cran.r-project.org/web/packages/rgl/rgl.pdf
Obr. vpravo zdroj: http://www.grad.hr/geomteh3d/Monge/07bokocrt/bokocrt_eng.html [29. 3. 2018]
oktant
x
y
z
I
+
+
+
II
+
-
+
III
+
-
-
IV
+
+
-
V
-
+
+
VI
-
-
+
VII
-
-
-
VIII
-
+
-
C:\Users\L. Polcerova\Desktop\Bi3434 2018\navrh\body.png

C:\Users\L. Polcerova\Desktop\Bi3434 2018\navrh\typy_bodu.png
•TYPY BODŮ:
•open3d()
•shapelist3d(tetrahedron3d(col = "slateblue4"), 0, 0, 0)
•shapelist3d(octahedron3d(col = "slateblue3"), 3, 0, 0)
•shapelist3d(cube3d(col = "slateblue1"), 6, 0, 0)
•shapelist3d(dodecahedron3d(col = "plum2"), 9, 0, 0)
•shapelist3d(icosahedron3d(col = "palevioletred3"), 12, 0, 0)
•shapelist3d(cuboctahedron3d(col = "salmon"), 15, 0, 0)
•
•
•
•
•Použití - příklad:
•rgl.open()
•rgl.bg(color = "aliceblue")
•par3d(windowRect=c(100,100,600,600))
•rgl.viewpoint(theta = 20, phi = 45, zoom = 1)
•shapelist3d(dodecahedron3d(col = "royalblue4"), x, y, z, size = 1.2, alpha = 0.5)   # size =
velikost bodu, alpha = pruhlednost
•axis3d("x", pos=c( NA, 0, 0 ), col = "darkgrey")
•axis3d("y", pos=c( 0, NA, 0 ), col = "darkgrey")
•axis3d("z", pos=c( 0, 0, NA ), col = "darkgrey")
•

Uložení zobrazených dat ve 3D
•V rámci balíčku rgl:
•rgl.snapshot("typy_bodu.png", fmt = "png")
•rgl.postscript("typy_bodu.pdf", fmt = "pdf")
•
•Poznámky:
•ukládání může trvat delší dobu (zejména v rámci .pdf)
•Note: ne vždy se poloprůhledné objekty v .pdf uloží správně
•.png soubory mají defaultně poměrně malé rozlišení
•volte snímek tak, aby bylo dobře viditelné, co chcete ukázat,
tzn. nastavte vhodně funkce:
•rgl.viewpoint(theta, phi, zoom)
•par3d(windowRect=c(100,100,600,600))
•
•Pro zavření grafického okna:
•rgl.close()
•

Proložení rovinou
•obecná rovnice roviny
•ax + by + cz + d = 0
•funkce:
•planes3d(a, b, c, d, alpha = 0.5)
•rgl.planes(a, b, c, d, alpha = 0.5)
vs. scatter3d()

Dokumentace k scatter3d: https://cran.r-project.org/web/packages/scatterplot3d/vignettes/s3d.pdf

Zobrazení antropologických dat ve 3D
•1) Co chceme znázornit?
•Příklad
•pozici landmarku glabella u vzorku 60 jedinců (data: data3d.opr.txt, v ISu)
•průměr tohoto vzorku (mračna bodů) a zobrazit elipsoid pro 95% interval spolehlivosti
•
•2) Jaký bude nejvhodnější typ grafu na zobrazení?
•3D plot bodů
•Note: máme antropologická data!
•Muži vs. Ženy
•
•3) Příprava dat pro zobrazení.
•
•4) Samotné zobrazení dat.
•
•

•Načteme data:
•DATA3D <- read.delim("data3d.opr.txt", header = TRUE)
•attach(DATA3D)
•str(DATA3D)
•dim(DATA3D)
•Příprava dat pro zobrazení (muži, ženy):
•DATA3D_f <- DATA3D[sex == "f",]
•DATA3D_m <- DATA3D[sex == "m",]

•V případě, že chceme zobrazit všechny dostupné body ze souboru data3d.opr.txt doporučuji si do
pomocných objektů uložit x, y a z souřadnice.
•Pozn.: funkce melt z balíčku reshape.
•

•Elipsoid – funkce ellipse3d, oblast, do které spadá 95% výskytu dat.
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•Odlehlá hodnota – jedinec/měření č. 24, vysvětlení:
•A. Chyba měření
•B. Chyba při generování dat
•C. Jedinec z jiné populace
•D. Patologický jedinec
•

•DOMÁCÍ ÚKOL 9
•A) Zobrazte bod bregma (B) pro jedince ze souboru data3d.opr.txt: - obdobným způsobem jako bod
glabella (G), tzn. muže a ženy zvlášť (odlište barvou).
•Změňte typ bodů (pomocí funkce: shapelist3d)
•Vypočítejte průměry a zobrazte je poloprůhledné
•Zobrazte elipsoidy pro 50% výskytu dat
•Uložte náhled okna jako .png soubor (zvolte vhodně úhel pohledu a velikost pole)
•Do ISu vložte .R script a obrázek .png ve tvaru: UČO.R, UČO.png.
•
•Výsledek může vypadat např. takto:
•
•
C:\Users\L. Polcerova\Desktop\Bi3434 2018 2.1\navrh\B_ellipse3d.png