r - 如何在R中绘制旋转轴？

Question

我想将六因素性格测试的结果绘制为一个循环。

所讨论的测试是 Allgemeiner Interessen-Struktur-Test (AIST-R; Bergmann & Eder, 2005) [General Interest Structure Test]，它根据 J. L. Holland (Holland codes, RIASEC) 的理论衡量职业选择。您可以使用下面的答案来绘制手册中推荐的“Felddarstellung”[字段表示]，而不是兴趣剖面，以更好地可视化微分向量。

生成的图形应类似于以下内容:



测试结果以角度和长度给出。

如何从具有特定长度的起点在 R 中绘制轴或几何向量，而不定义终点坐标(如 arrows 所要求)？

如何向这样的向量添加刻度线？

如何以类似的方式定义多边形的点(此处为灰色)，即通过提供角度和距原点的距离，而不是坐标)？

我当然可以计算端点，但我想避免这种情况。另外，我不知道如何在箭头上添加刻度线。

我的尝试无效:

par(pin = c(4, 4))
plot(0, 0, type = "n", xlim = c(-60, 60), ylim = c(-60, 60))
symbols(c(0, 0, 0), c(0, 0, 0), circles = c(60, 1.5, 1.5), inches = FALSE, add = TRUE, fg = c("black", "black", "white"), bg = c("transparent", "#000000", "transparent"))
arrows(0, 0, length = c(60, 60, 60, 60, 60, 60), angle = c(0, 60, 120, 180, 240, 300))

Answer 1

以下使用base函数和我们自己定义的几个函数。

虽然您要求一种不需要计算线段终点坐标的方法，但我认为这是不可能的。然而，我们可以定义一个简单的辅助函数，它使用一些基本的三角函数来计算给定角度(从正 y 轴顺时针方向)和线段长度的坐标。我们在下面这样做，并定义一个绘制旋转轴的函数。

get.coords <- function(a, d, x0, y0) {
  a <- ifelse(a <= 90, 90 - a, 450 - a)
  data.frame(x = x0 + d * cos(a / 180 * pi), 
             y = y0+ d * sin(a / 180 * pi))
}

rotatedAxis <- function(x0, y0, a, d, symmetrical=FALSE, tickdist, ticklen, ...) {
  if(isTRUE(symmetrical)) {
    axends <- get.coords(c(a, a + 180), d, x0, y0)    
    tick.d <- c(seq(0, d, tickdist), seq(-tickdist, -d, -tickdist))      
  } else {
    axends <- rbind(get.coords(a, d, x0, y0), c(x0, y0))
    tick.d <- seq(0, d, tickdist)
  }
  invisible(lapply(apply(get.coords(a, d=tick.d, x0, y0), 1, function(x) {
    get.coords(a + 90, c(-ticklen, ticklen), x[1], x[2])
  }), function(x) lines(x$x, x$y, ...)))
  lines(axends$x, axends$y, ...)
}

get.coords接受参数 a (角度向量)， d (段长度的向量)和 x0和 y0 ，已知点的坐标。矢量 a和 d必要时回收。该函数返回 data.frame带元素 x和 y给出对应于每个角度/长度对的坐标。
rotatedAxis在 x0, y0 之间绘制一个轴和点 d单位距离沿线的角度 a .如 symmetrical是 TRUE , 轴延伸 d方向相反的单位。刻度线，高度 ticklen已绘制 tickdist单位分开。

绘制圆使用 get.coords计算沿圆周的坐标，并绘制连接这些与 polygon 的线( inspired by @timriffe )。

下面我们使用这些函数来复制 OP 提供的绘图。

# Set up plotting device
plot.new()
plot.window(xlim=c(-70, 70), ylim=c(-70, 70), asp=1)

# Plot circle with radius = 60 units and centre at the origin.
polygon(get.coords(seq(0, 360, length.out=1000), 60, 0, 0), lwd=2)

# Plot a polygon with vertices along six axes, at distances of 17, 34, 44, 40,
# 35, and 10 units from the centre.
poly.pts <- get.coords(seq(0, 300, 60), c(17, 34, 44, 40, 35, 10), 0, 0)
polygon(poly.pts$x, poly.pts$y, col='gray', lwd=2)

# Plot the rotated axes
rotatedAxis(0, 0, a=60, d=60, symmetrical=TRUE, tickdist=10, ticklen=1)
rotatedAxis(0, 0, a=120, d=60, symmetrical=TRUE, tickdist=10, ticklen=1)
rotatedAxis(0, 0, a=180, d=60, symmetrical=TRUE, tickdist=10, ticklen=1)

# Add text labels to circumference
text.coords <- get.coords(seq(0, 300, 60), 65, 0, 0)
text(text.coords$x, text.coords$y, c('I', 'A', 'S', 'E', 'C', 'R'))    

# Plot a second point and connect to centre by a line
point2 <- get.coords(145, 50, 0, 0)
points(point2, pch=20, cex=2)
segments(0, 0, point2$x, point2$y, lwd=3)

# Plot central point
points(0, 0, pch=21, bg=1, col=0, lwd=2, cex=2)

( 编辑: 我大量编辑了这篇文章 - 没有彻底改变它的一般信息 - 为了使其更易于阅读和更普遍适用。添加/更改包括我现在定义了一个函数来绘制旋转轴，通过计算沿圆周的顶点坐标并使用 polygon 绘制圆，受到@timriffe 的启发。)