在函数下方绘制垂直表面

Question

我正在尝试使用 rgl 包创建一个非常简单的 3D 图：我有一个函数可以将 x 值映射到 y 值。对于给定的 z（在我的示例中：z = 1），我可以在 3D 图中绘制此函数：

library(rgl)

mycurve <- function(x) { return (1/x)}
myx <- seq(1, 10, by = 0.1)

plot3d(x = NA, xlim = c(0, 10), ylim = c(0, 10), zlim = c(0, 5), 
       xlab = "x", ylab = "y", zlab = "height")
lines3d(x = myx, y = mycurve(myx), z = 1)

然而，即使在尝试理解 ?persp3d 和 ?surface3d 的文档数小时之后，我仍然不知道如何在我的情节中添加一个表面 "connects" 我的线到 x-y 平面——像这样：

（为了生成这张图片，我画了很多行作弊：for (i in seq(0, 1, by = 0.01)) { lines3d(x = myx, y = mycurve(myx), z = i) }。）

我想我需要以某种方式向 surface3d 提供正确的值。来自 ?surface3d:

The surface is defined by the matrix of height values in z, with rows corresponding to the values in x and columns corresponding to the values in y.

鉴于我的space曲线是"vertical"，x的每个值仅对应y的1个值。尽管如此，我仍需要为每个 xy 对指定两个 z 值，这就是我不知道如何进行的原因。

如何绘制第二张图中所示的 space 曲线？

Answer 1

要使用 persp3d 函数，需要为 z 创建一个矩阵，以对应所需范围内的所有 x 和 y 值。
我修改了您的函数以同时采用 x 和 y 参数以及 return 所需的 z 值。外部函数将重复调用该函数来填充矩阵。然后使用定义的 x 轴和 y 轴以及 z（来自外部函数）绘制

library(rgl)

mycurve <- function(x, y) { return (1/x)}
myx <- seq(1, 10, by = 0.4)
myy <-seq(1, 10, by =0.4)
#create matrix
data<-outer(myx, myy, mycurve)
#plot points
persp3d(x=myx, y=myy, z=data, 
        xlab = "x", ylab = "y", zlab = "height")

Answer 2

在persp3d中，所有3个参数都可以是矩阵，因此您可以绘制任意曲面。根据您的需要，这有效：

mycurve <- function(x) { return (1/x)}
myx <- seq(1, 10, by = 0.1)


xmat <- matrix(NA, 2, length(myx))
ymat <- matrix(NA, 2, length(myx))
zmat <- matrix(NA, 2, length(myx))
for (i in 0:1) { 
  xmat[i+1,] <- myx
  ymat[i+1,] <- mycurve(myx)
  zmat[i+1,] <- i
}
library(rgl)
persp3d(x = xmat, y = ymat, z = zmat, xlim = c(0, 10), ylim = c(0, 10), zlim = c(0, 5), 
       xlab = "x", ylab = "y", zlab = "height", col = "gray")

生成的图像如下所示：

如果您希望 z 依赖于 x 或 y，您可能需要更小的步长，但这适用于您所追求的表面。

在函数下方绘制垂直表面

Plot vertical surface below function

r

3d

rgl