如何在R中繪製3D箭頭？

Question

我正在使用rgl包來創建我的數據的3D圖。由於某些原因（3D PCA雙聯），我需要矢量 - 帶箭頭的線段。而我被卡住了，因爲我想要3D錐體作爲箭頭。

不知何故，我無法將老年人的思想包裹在問題的幾何圖形中。說，我會得出矢量與

segments3d(rbind(c(0, 0, 0), c(3, 3, 3))) 

即，從用戶的原點的矢量座標系統[3,3,3]。

我想創建一個尖端在[3,3,3]錐。錐體的底部可以形成一個圓圈。繪製在XZ平面圓（垂直於y平面）半徑爲r很簡單：這樣

n <- 10 
sin.t <- sin(seq(0, 2 * pi, len= n)) 
cos.t <- cos(seq(0, 2 * pi, len= n)) 
r <- 0.1 
xv <- x + r * sin.t 
yv <- rep(y, n) 
zv <- z + r * cos.t 

但我怎麼現在把這些點圈現在是垂直於矢量？它的中心點是沿着向量方向的頂點？一旦我進行了這種轉換，我將繪製帶有triangles3d函數的三角形，每個三角形的頂端有一個角點，圓點的頂點有兩個頂點。

這是基本的數學，我知道18歲的我不會有問題（甚至是28歲的我）。任何鉤（相對於魚）將不勝感激。

Answer 1

在rgl的演示中有一個cone3d函數。它需要基地和尖端seperaately。在任何情況下，你可以做這樣的事情：

vec=rbind(c(0, 0, 0), c(3, 3, 3)) 
segments3d(vec) 


cone3d(base=vec[2,]-(vec[1,]+vec[2,]/6), 
    #this makes the head go 1/6th the length of the arrow 
     rad=0.5, 
     tip=vec[2,], 
     col="blue", 
     front="lines", 
     back="lines") 

這裏是cone3d功能：

cone3d <- function(base=c(0,0,0),tip=c(0,0,1),rad=1,n=30,draw.base=TRUE,qmesh=FALSE, 
        trans = par3d("userMatrix"), ...) { 
    ax <- tip-base 
    if (missing(trans) && !rgl.cur()) trans <- diag(4) 
    ### is there a better way? 
    if (ax[1]!=0) { 
    p1 <- c(-ax[2]/ax[1],1,0) 
    p1 <- p1/sqrt(sum(p1^2)) 
    if (p1[1]!=0) { 
     p2 <- c(-p1[2]/p1[1],1,0) 
     p2[3] <- -sum(p2*ax) 
     p2 <- p2/sqrt(sum(p2^2)) 
    } else { 
     p2 <- c(0,0,1) 
    } 
    } else if (ax[2]!=0) { 
    p1 <- c(0,-ax[3]/ax[2],1) 
    p1 <- p1/sqrt(sum(p1^2)) 
    if (p1[1]!=0) { 
     p2 <- c(0,-p1[3]/p1[2],1) 
     p2[3] <- -sum(p2*ax) 
     p2 <- p2/sqrt(sum(p2^2)) 
    } else { 
     p2 <- c(1,0,0) 
    } 
    } else { 
    p1 <- c(0,1,0); p2 <- c(1,0,0) 
    } 
    degvec <- seq(0,2*pi,length=n+1)[-1] 
    ecoord2 <- function(theta) { 
    base+rad*(cos(theta)*p1+sin(theta)*p2) 
    } 
    i <- rbind(1:n,c(2:n,1),rep(n+1,n)) 
    v <- cbind(sapply(degvec,ecoord2),tip) 
    if (qmesh) 
    ## minor kluge for quads -- draw tip twice 
    i <- rbind(i,rep(n+1,n)) 
    if (draw.base) { 
    v <- cbind(v,base) 
    i.x <- rbind(c(2:n,1),1:n,rep(n+2,n)) 
    if (qmesh) ## add base twice 
     i.x <- rbind(i.x,rep(n+2,n)) 
    i <- cbind(i,i.x) 
    } 
    if (qmesh) v <- rbind(v,rep(1,ncol(v))) ## homogeneous 
    if (!qmesh) 
    triangles3d(v[1,i],v[2,i],v[3,i],...) 
    else 
    return(rotate3d(qmesh3d(v,i,material=...), matrix=trans)) 
}