用多边形制作 3D 圆柱体答案

【问题标题】：Making a 3D cylinder out of a polygon用多边形制作 3D 圆柱体
【发布时间】：2023-03-30 23:37:02
【问题描述】：

我有一个多边形，我想将其转换为一个圆柱形 3D 对象以进行说明：

x <- structure(list(x = c(7.99, 6.25, -1.77, -1.8, -0.48, 3.93, 7.99
), y = c(2.84, 2.31, 2.43, 2.98, 3.19, 3.26, 2.84)), row.names = c(NA, 
7L), class = "data.frame")

plot(x$x, x$y, type = "n")
polygon(x$x, x$y, col = "blue")
points(x$x, x$y)

我无法理解如何添加值为 2 和 5 的 z 轴，例如：

library(rgl)
lines3d(x = rep(x$x, 2), y = rep(x$y, 2), z = rep(c(2, 5), each = nrow(x)))

我想让面孔着色和连接。类似于cylinders on Wikipedia illustrations，但自然不是圆形末端，而是那些多边形。如果我使用 rgl 包，我应该使用tringles3d 或polygon3d 函数，但我不明白如何重构我的data.frame。我不需要在 rgl 中执行此操作。这只是似乎最适合这项任务的 R 包。我应该如何重新组织我的数据来绘制 3D 圆柱体？

【问题讨论】：

标签： r 3d rgl

【解决方案1】：

您需要使用extrude3d 来创建多边形的“挤出”。例如，使用问题中定义的x，

x[-1,] %>% 
  extrude3d(thickness = 3, material = list(col = rainbow(14)),
            meshColor = "faces") %>%
  translate3d(x = 0, y = 0, z = 2) %>%
  shade3d()

生成此图像（经过一些手动旋转）：

它使用x[-1,]，因为您在末尾重复了第一个顶点：它需要唯一的顶点。

着色有点有趣：为了在每一端绘制六边形，rgl 绘制了 4 个三角形，每个都被视为单独的面以进行着色。如果你想要纯色，请记住首先绘制末端：所以使用类似

material = list(col = rainbow(8)[c(1,1,1,1,2,2,2,2:8)])

改为。

extrude3d 的另一个有趣的参数是thickness：多面体在z=0 和z=thickness 之间绘制。由于您希望 z 从 2 变为 5，因此 thickness 为 3，结果需要在 z 中向上平移 2 个单位。

还有cylinder3d，用于生成管状结构，但如果您只希望多边形显示在与侧面成直角的两个位置，extrude3d 使用起来更简单。

【讨论】：