可视化4维数据有哪些流行的选择?


12

假设我有以下四个维度的数据,其中前三个可以视为坐标,最后一个可以视为值。

c1, c2, c3, value
1, 2, 6, 0.456
34, 34, 12 0.27
12, 1, 66 0.95

如何更好地可视化前三个坐标对最后一个值的影响?

我知道三种方法。

一个是前三个坐标的3D图,以点的大小作为四个值。但是要看到数据的趋势并不是那么容易。

另一种方法是使用一系列3D图,每个图的坐标都固定。 在此处输入图片说明

另一个可能是R晶格中的所谓“网格图”。虽然不是出于这个目的,但看起来确实如此。 在此处输入图片说明


2
您是否需要静态显示(例如,用于纸张)?
gung-恢复莫妮卡

Answers:


12

如果前三个只是空间坐标并且数据稀疏,则可以简单地进行3D散点图绘制,并使用不同大小或颜色的点作为该值。

看起来像这样:( 来源:gatech.edu分散

如果您的数据本质上是连续的并且存在于格网中,则可以使用Marching Cubes绘制数据的多个等高线。

当您拥有密集的4D数据时,另一种方法是显示嵌入3D的数据的多个2D“切片”。它看起来像这样:

切片


彩色3D散点图仅真正适用于3D数据的连续功能。如果函数的梯度平滑变化,那么您可以在点散布上看到一些图案。同样,在这种情况下,底部的体积可视化效果也最佳。如果该功能非常嘈杂,您将很难看到任何东西。如果您有4个解释变量(例如进行PCA或聚类),则在欧几里得坐标中绘制3个变量,在非线性映射中将第4个变量绘制成颜色,从而引入一些无法量化的感知偏差。
黛安·库克

@DianneCook是真的。我想这就是我始终使用平滑,连续的3D体积数据所得到的;)
mklingen 2014年

嘿,这就是问题所问的%^)
Dianne Cook 2014年

9

您有四个定量变量吗?如果是这样,请尝试游览,平行坐标图,散点图矩阵。R中的tourr(和tourrGui)软件包将运行游览,基本上是在高尺寸下旋转,您可以选择投影到1D,2D或更多尺寸,并且在包装中引用了一份JSS纸,您可以阅读以开始使用。平行坐标图和散点图矩阵位于GGally包中,散点图矩阵也位于YaleToolkit包中。您还可以查看http://www.ggobi.org上的视频和更多有关这些文件的更多文档。

如果您的数据是完全分类的,则应使用镶嵌图或变体。看一下R中的productplots包,vcd也具有一些合理的功能,或者ggparallel包可以等效于分类数据的平行坐标图。另外,刚刚发现extracat包具有一些用于显示分类数据的功能。

最初,我误解了问题,因为我停在了问题上,而忽略了阅读完整的说明。类似于下面的方法(3D中的着色点),您可以使用链接的画笔来探索在高维空间上定义的功能。观看此处的视频,该视频显示了为3D多元法线函数执行的操作。笔刷以高密度(高功能值)绘制点,然后移动到越来越低的密度值(低功能值)。在3D旋转散点图中,使用游览显示了对函数进行采样的位置,该游标也可以用于查看4、5或更高维度的域。


2

尝试切尔诺夫的面孔。想法是将变量附加到面部特征。例如,微笑的大小将是一个变量,而面部的圆度则是另一个变量。听起来很荒谬,但是,如果您找到了一种将变量映射到特征的聪明方法,这实际上可能有用。

另一种方法是显示3-d相图的2-d投影。假设您有x1,x2,x3,x4您的变量。对于x4的每个值,绘制(x1,x2,x3)点的3-d图形,然后连接这些点。订购x4(例如日期或时间)时,此效果最佳。

更新:您也可以尝试气泡图。三个维度通常是笛卡尔x,y,z,第四个维度是气泡点的大小。

您可以尝试动画,即使用时间作为第四维度。

还是气泡和动画的组合:x,y,气泡和时间。

同样,与Chernoff相关的是字形图,它可能看起来更严重。它是恒星,其射线长度与可变值成正比。


谢谢你的回答。看来第二个选择可能是我的问题。我认为对于研究论文来说,第一个似乎并不那么认真。基本上,我希望该图可以揭示一些趋势或三个因素对价值的影响(第四维度)。
泰勒傲来国主2014年

5
切尔诺夫的面孔被用于严肃的研究,afaik。
Aksakal 2014年

1
Chernoff面可能非常有用,尤其是在尺寸大约为10到20的变量时。对于四个维度,它们不如其他类型的图形表示有效。
ub

3
切尔诺夫的面孔是一个可怕的主意!如果必须使用图标图,请使用星图。如果您的数据集很小,则可能有用,但是请尝试绘制1000个图标,看看您是否真的能看到任何东西!
Dianne Cook 2014年
By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.