Создание трехмерной гистограммы с помощью R
Как создать трехмерную гистограмму с помощью R?
Например, у меня есть две переменные, которые нужно подсчитать за количество раз, когда они попадают в определенную двумерную корзину. Таким образом, у меня есть две переменные в оси X и Y, а ось Z - это счетчик двух переменных.
Ответы
Ответ 1
посмотрите на пакет hexbin для вычисления и отображения или, например, ggplot stat_bin2d
/stat_binhex
для отображения. Вы получаете 2 пространственных координаты, которые можно использовать только на вашем экране или бумаге, плюс 3-е, цветовое кодирование.
Обратите внимание, что Как построить трехмерную стеклянную гистограмму в R? является довольно дубликатом этого вопроса (но 3-е измерение обсуждалось там пространственно).
Ответ 2
Пакет rgl имеет функцию hist3d (фактически не в документе, но вы можете вызвать его, а также увидеть код).
Хотя это hist3d, для меня отображается 2-мерная гистограмма (вход = x, y) в трех измерениях.
Если это то, что вам нужно, это код (из rgl):
> hist3d
function(x,y=NULL,nclass="auto",alpha=1,col="#ff0000",scale=10)
{
save <- par3d(skipRedraw=TRUE)
on.exit(par3d(save))
xy <- xy.coords(x,y)
x <- xy$x
y <- xy$y
n<-length(x)
if (nclass == "auto") { nclass<-ceiling(sqrt(nclass.Sturges(x))) }
breaks.x <- seq(min(x),max(x),length=(nclass+1))
breaks.y <- seq(min(y),max(y),length=(nclass+1))
z<-matrix(0,(nclass),(nclass))
for (i in 1:nclass)
{
for (j in 1:nclass)
{
z[i, j] <- (1/n)*sum(x < breaks.x[i+1] & y < breaks.y[j+1] &
x >= breaks.x[i] & y >= breaks.y[j])
binplot.3d(c(breaks.x[i],breaks.x[i+1]),c(breaks.y[j],breaks.y[j+1]),
scale*z[i,j],alpha=alpha,topcol=col)
}
}
}
Я построил свой собственный hist3d для возврата трехмерной гистограммы (например, для использования на Red Green Blue):
my_hist3d <- function(x,y=NULL,z=NULL, nclass="auto",alpha=1,col="#ff0000",scale=10)
{
xyz <- xyz.coords(x,y,z)
x <- xyz$x
y <- xyz$y
z <- xyz$z
n<-length(x)
if (nclass == "auto") { nclass<-ceiling(sqrt(nclass.Sturges(x))) }
breaks.x <- seq(min(x),max(x),length=(nclass+1))
breaks.y <- seq(min(y),max(y),length=(nclass+1))
breaks.z <- seq(min(z),max(z),length=(nclass+1))
h = array(1:(nclass^3), dim=c(nclass,nclass,nclass))
for (i in 1:nclass)
{
for (j in 1:nclass)
{
for (k in 1:nclass)
{
h[i,j,k] <- (1/n)*sum(x < breaks.x[i+1] & y < breaks.y[j+1] & x >= breaks.x[i] & y >= breaks.y[j] & z < breaks.z[k+1] & z >= breaks.z[k])
}
}
}
return(h)
}
Возвращенная переменная (h) представляет собой трехмерную матрицу размера nclass ^ 3 (nclass - количество ячеек в каждом измерении).
Ответ 3
Вы можете использовать следующую функцию, основанную на функции tucson, для построения гистограммы в 3d.
my_hist3d <- function(x, y, freq=FALSE, nclass="auto") {
n<-length(x)
if (nclass == "auto") { nclass<-ceiling(sqrt(nclass.Sturges(x))) }
breaks.x <- seq(min(x),max(x),length=(nclass+1))
breaks.y <- seq(min(y),max(y),length=(nclass+1))
h <- NULL
for (i in 1:nclass)
for (j in 1:nclass)
h <- c(h, sum(x <= breaks.x[j+1] & x >= breaks.x[j] & y <= breaks.y[i+1] & y >= breaks.y[i] ) )
if (freq) h <- h / n
xx <- as.factor(round(mean(breaks.x[1:2])+(0:(nclass-1))*diff(breaks.x[1:2]), 1))
yy <- as.factor(round(mean(breaks.y[1:2])+(0:(nclass-1))*diff(breaks.y[1:2]), 1))
res <- cbind(expand.grid(xx,yy), h)
colnames(res) <- c(deparse(substitute(x)),deparse(substitute(y)),'Frequency')
formu <- as.formula(paste("Frequency ~ ", paste(colnames(res)[1:2], collapse= "+")))
cloud(formu, res, panel.3d.cloud=panel.3dbars, col.facet='lightblue',
xbase=1, ybase=1, scales=list(arrows=FALSE, col=1),
par.settings = list(axis.line = list(col = "transparent")))
}
library(latticeExtra)
height <- rbeta(2000, 2, 5)
weight <- rgamma(2000, 10)
my_hist3d(height, weight, nclass=10)