r - 以 svg 或 pdf 等无损格式保存 rgl 3D 散点图

Question

我想要实现的是，在 rgl 中显示 3D 图形，将其旋转到我想要显示的 View 中，然后将其保存到文件中。我知道我可以像这样使用 rgl.snapshot 函数来做到这一点:

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 以屏幕分辨率生成文件，因此分辨率不足以打印。我无法影响文件保存时的分辨率。一般来说，如果我能够将文件保存为 pdf 或 svg 等矢量格式，那就更好了。

我的想法是保存当前 View 的旋转并将其与另一个函数一起使用，该函数生成非交互式 3d 散点图，如 plot3D 包中的 scatter3D。为了保存旋转矩阵，我做了以下操作:

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 

现在我的问题是如何从这个旋转矩阵得到 scatter3D 函数使用的参数 phi 和 theta。

library(plot3D)

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

我知道有数学可以从旋转矩阵中提取旋转角度。我真的不知道如何在我的案例中应用它。特别是因为矩阵有 4 行和 4 列。我希望每个有 3 个...下一个问题是 scatter3D 仅使用两个旋转轴(theta 给出方位角方向，phi 给出余纬度)，所以我必须从 3 轴旋转转换由两轴旋转产生的相同旋转。我认为 phi 的旋转轴是由 theta 的旋转定义的。

如果有另一种方法可以以无损格式保存 rgl 快照，我很乐意了解它!

Answer 1

rgl 的最新版本(仅限 R-forge；请参阅 How do I install the latest version of rgl? 了解如何获取)版本有一个函数 rglToBase()，它返回您需要的 phi 和 theta 值。还有我在 4 月 24 日发表的评论中提到的 rgl.postscript()，它以无损格式保存(但不能保存所有内容)。

编辑添加:一个非常新的添加是 writeASY() 函数。这写出 Asymptote 源代码以绘制各种格式的图像，主要用于 LaTeX 文档。参见 http://asymptote.sourceforge.net .这仍然有一些限制(不支持子场景，表面照明不完美，等等)但它已经到了。欢迎提出建议。