将rgl 3D散点图以无损格式（如svg或pdf）保存

Question

我希望实现的是，在rgl中显示一个3D图形，将其旋转到我想要展示的视角并保存到文件中。我知道可以使用rgl.snapshot函数来实现，如下所示：

library(rgl)

x <- runif(20)
y <- runif(20)
z <- runif(20)
plot3d(x, y, z)
rgl.snapshot("rgl.snapshot.png")

问题是，rgl.snapshot 生成的文件分辨率为屏幕分辨率，因此对于打印而言不够高。我无法影响文件保存时的分辨率。通常情况下，更好的方法是将文件保存为矢量格式，如pdf或svg。

我的想法是保存当前视图的旋转并将其与另一个函数一起使用，该函数可以生成类似于 plot3D 包中的非交互式 3D 散点图，例如 scatter3D 函数。为了保存旋转矩阵，我执行了以下操作：

rotationMatrix <- rgl.projection()

你也可以这样做：

rotationMatrix <- par3d()$modelMatrix

旋转矩阵如下所示：

$model
          [,1]       [,2]      [,3]       [,4]
[1,] 0.9584099  0.0000000 0.0000000 -0.4726846
[2,] 0.0000000  0.3436644 0.9792327 -0.6819317
[3,] 0.0000000 -0.9442102 0.3564116 -3.6946754
[4,] 0.0000000  0.0000000 0.0000000  1.0000000

$proj
         [,1]     [,2]      [,3]      [,4]
[1,] 3.732051 0.000000  0.000000   0.00000
[2,] 0.000000 3.732051  0.000000   0.00000
[3,] 0.000000 0.000000 -3.863703 -14.36357
[4,] 0.000000 0.000000 -1.000000   0.00000

$view
     x      y  width height 
     0      0    256    256 

我的问题是如何从这个旋转矩阵得到用于scatter3D函数的参数phi和theta。

library(plot3D)

# phi = ?
# theta = ?
pdf("scatter3D.pdf")
scatter3D(x, y, z, pch=20, phi = 20, theta =30, col="black")
dev.off()

我知道从旋转矩阵中提取旋转角度的数学方法。但我不是很清楚如何在我的情况下应用它，特别是因为矩阵有4行和列。我期望每个方向只有3个...接下来的问题是scatter3D仅使用两个旋转轴（theta给出方位方向，phi给出极角），所以我需要从3轴旋转转换到与二轴旋转相同的旋转结果。我认为phi的旋转轴是由theta的旋转定义的。

如果有其他方法可以将rgl快照保存为无损格式，我会很高兴了解！

- nnn

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您可以通过更改原始rgl窗口的大小来更改快照的分辨率。但是，由于受屏幕尺寸限制，这可能不足够。有时候您可以使用rgl.postscript进行矢量格式处理，但它无法正确处理所有场景。 - user2554330

啊，是的，就是这样。对我有效。我只是没有意识到这个函数已经在包里了。 - nnn

snapshot3d("3d.pdf" fmt = "pdf") 三维快照("3d.pdf" fmt = "pdf") - Andrés Parada

Answer 1

最新版本的rgl（仅限于R-forge；请参见如何获取最新版本的rgl？）有一个rglToBase()函数，它返回您需要的phi和theta值。还有rgl.postscript()，如我的4月24日评论中所提到的，可以以无损格式保存（但不能保存所有内容）。

编辑后添加：一个非常新的补充是writeASY()函数。这将写出Asymptote源代码以绘制各种格式的图像，主要用于LaTeX文档。请参见http://asymptote.sourceforge.net。虽然仍有一些局限性（不支持子场景，表面照明不完美等），但正在取得进展。欢迎提出建议。

- user2554330