3D-Spline-Kurven in R

Question

sagen, dass ich einen Datensatz haben, die wie folgt aussieht:

structure(list(z = c(8.98702764, 5.57518482, 6.98490607, 5.49062004, 
6.29710557, 2.94919278, 6.92608989, 12.7289712, 14.40415287, 
10.17410763, 11.668976, 10.591285, 11.99862788), y = c(97.6744227499797, 
137.901039454029, 121.13581870045, 104.862400564151, 100.555349411331, 
76.1737610946716, 73.0655202440326, 56.9068174248469, 54.9673280956043, 
50.3012220744035, 44.659247762082, 56.0656699448102, 52.8735636084187 
), x = c(5.9213978165422, 5.95607210189104, 5.9234210229403, 
5.99177184112492, 6.01421304577101, 6.11577782296786, 6.12640154858096, 
6.29193626680413, 6.34553237084864, 6.37503341918741, 6.47851248698575, 
6.46627091526568, 6.44897610832035)), .Names = c("z", "y", "x" 
), class = "data.frame", row.names = c(NA, 13L)) 

      z   y  x 
1 8.987028 97.67442 5.921398 
2 5.575185 137.90104 5.956072 
3 6.984906 121.13582 5.923421 
4 5.490620 104.86240 5.991772 
5 6.297106 100.55535 6.014213 
6 2.949193 76.17376 6.115778 
7 6.926090 73.06552 6.126402 
8 12.728971 56.90682 6.291936 
9 14.404153 54.96733 6.345532 
10 10.174108 50.30122 6.375033 
11 11.668976 44.65925 6.478512 
12 10.591285 56.06567 6.466271 
13 11.998628 52.87356 6.448976 

Jetzt habe ich eine glatte, dreidimensionale Kurve mit R. In zwei Dimensionen darstellen möchten (meine x und y Variable), würde ich es tun, wie folgt:

plot.new() #otherwise xpsline() won't run 
path<-as.data.frame(xspline(df[,c(2,3)], shape=-0.5, lwd=2, draw=F)) 

library(ggplot2) 
p<-ggplot(data=path, aes(x,y)) 
p + geom_path() 

Leider kann xspline den Spline für drei Dimensionen nicht berechnen. Irgendwelche Ideen?

Answer 1

Ein Vorschlag von Duncan Murdoch auf R-Hilfe https://stat.ethz.ch/pipermail/r-help/2008-November/179848.html schlägt unabhängig in jeder Dimension Glättung:

> t=1:13 
> tt = seq(1,13,len=100) 
> sdata = data.frame(
    x=splinefun(t, data$x)(tt), 
    y=splinefun(t, data$y)(tt), 
    z=splinefun(t, data$z)(tt)) 

Verwenden des rgl Paket mit den Datenpunkten sichtbar zu machen:

> plot3d(data$x,data$y,data$z,size=40) 
> lines3d(sdata$x,sdata$y,sdata$z) 

Erhöhen der Länge tt für mehr Punkte in der Interpolation.