plot3d

官方文档:

plot3d

简介:

在3D视角图中绘制符号、线段或多边形

语法

gmt plot3d [ table ] -Jparameters -Jz|Zparameters -Rwest/east/south/north[/zmin/zmax][+r][+uunit] [ -A[m|p|x|y|r|t] ] [ -B[p|s]parameters ] [ -Ccpt ] [ -Ddx/dy[/dz] ] [ -Gfill|+z ] [ -L[+b|d|D][+xl|r|x0][+yl|r|y0][+ppen] ] [ -N ] [ -Q ] [ -S[symbol][size][/size_y] ] [ -W[pen][attr] ] [ -Zvalue|file][+t|T] ]

描述

从文件或标准输入读取至少 (x, y, z) 三列数据，并在 3D 空间中绘制线条、多边形或符号。 如果选择了符号但未指定符号大小，则将第四列数据解释为符号大小。符号大小小于或等于 0 的数据将被跳过。 如果未指定符号，则输入数据的最后一列必须包含符号代码（参见下方 -S 选项）。 如果未使用 -S 选项，将绘制连接数据点的线条。要显式闭合多边形，请使用 -L 选项。 使用 -G 选择填充颜色。如果设置了 -G ，-W 将控制是否绘制多边形的边框。 如果选择了绘制符号，-G 和 -W 分别决定填充颜色和是否显示边框。

必须选项

table

输入数据文件文件名。

-Jprojection (more …)

设置地图投影方式

-Jz|Zparameters

设置Z轴的缩放比例，设置方式与 -Jx|X 相同。

可选选项

-A[m|p|x|y|r|t]

默认情况下，地理线段以大圆弧的形式绘制。使用 -A 将以直线绘制。 对于笛卡尔坐标数据，点将直接进行连接。附加选项：

  • m - 按照先经线后纬线的顺序绘制线条。

  • p - 按照先纬线后经线的顺序绘制线条。

  • r - 对于极地投影，绘制阶梯曲线，第一步沿径向 (r) 移动。

  • t - 同样为阶梯曲线，但第一步沿角度 (theta) 移动。

  • x - 对于笛卡尔数据，绘制阶梯曲线，第一步沿 x 方向移动。

  • y - 同样为阶梯曲线，但第一步沿 y 方向移动。

注意：在 plot3d 中，-A 选项要求 z 坐标为常数。

-Ccpt

提供一个 CPT 文件或使用 -Ccolor1,color2[,color3,…] 来自动从这些颜色生成线性连续的 CPT。 如果使用了 -S，符号的填充颜色将由第四列的值决定。其他字段依次向后移动一列（符号大小将位于第 5 列而不是第 4 列，以此类推）。 如果未使用 -S，则需要提供一个多段数据文件，其中每个段的头部包含 -Zvalue，该值通过 CPT 控制线条或多边形（如果设置了 -L）的颜色。

另外，可以参阅 -Z 选项了解如何分配 z 值。

-Ddx/dy[/dz]

将绘图符号或线的位置按指定的偏移量 dx/dy[/dz] 偏移 [默认无偏移]。 可以为每个值附加尺寸单位，例如 c （厘米）、　i （英寸）或 p （点）。

-Gfill

选择符号或多边形的填充颜色或图案 [默认无填充]。 请注意，本命令会首先在输入数据文件的所有段头中搜索 -G 和 -W 字符串，任何找到的值都会覆盖本设置。 如果设置了 -Z，可以使用 -G+z 通过 -Ccpt 和获取的 z 值指定填充颜色。

-L[+b|d|D][+xl|r|x0][+yb|t|y0][+ppen]

强制闭合多边形。或者附加以下选项从线段构建多边形：

  • +d - 使用额外的第 3 列中提供的偏差值 dy(x)，围绕 y(x) 构建对称包络。

  • +D - 使用额外的第 3-4 列中的偏差值 dy1(x) 和 dy2(x)，围绕 y(x) 构建非对称包络。

  • +b - 使用额外的第 3-4 列中提供的边界值 yl(x) 和 yh(x)，围绕 y(x) 构建非对称包络。

  • +x - 将首点和末点连接到锚点 xmin （附加 l ）、 xmax （附加 r ）或 x0 （附加 it ）。

  • +y - 将首点和末点连接到锚点 ymin （附加 b ）、 ymax （附加 t ）或 y0 （附加 it ）。

这些多边形可以通过 -G 着色，并可通过添加修饰符 +ppen 来描边 [默认无描边]。

注意： 如果数据段头使用了 -Z 选项，则需要使用 -L 以确保数据被解释为多边形，否则它们将被视为线段。

-N[c|r]

不要裁剪落在地图边界外的符号 [默认仅绘制坐标严格位于地图边界内的点]。 对于周期性（360 度经度）的地图，可能需要将所有符号绘制两次，以防它们被重复的边界裁剪。

  • 使用 -N 可关闭裁剪，并且不绘制重复的符号。

  • 使用 -Nr 可关闭裁剪，同时保留重复符号的绘制。

  • 使用 -Nc 可保留裁剪，但关闭重复符号的绘制。

-Q

关闭基于与观察者距离的自动排序。默认情况下，会对项目进行排序，使前景中的项目在背景中的项目之后绘制。

-S[symbol][size]

本命令可以绘制所有 plot 命令支持的二维符号，但注意在视觉效果上仅仅是从三维视角观察平面符号。 例如只能绘制出三维视角观察的平面圆点，而无法绘制一个三维球体。

此外还支持以下真正的三维符号绘制:

https://docs.generic-mapping-tools.org/latest/_images/GMT_base_symbols3D.png

立方体和柱体符号都是 3D 的，其颜色可以根据视角进行调节（小写 u 和 o）， 也可以为统一颜色（大写 U 和 O）。柱体还可以通过 +v|i 修饰符表示多波段符号。

-Sosize[c|i|p|q][+b|B[base]][+v|inz]

柱体（3D）从基底延伸到 z 坐标。 size 设置基底宽度（如果 xsize 和 ysize 不相同，则分别使用它们）。 可以用 xsize 和 ysize 作为两个额外的数据列。默认情况下，基底 base 为 0。附加 +bbase 来更改此值。 如果未附加 base ，则从最后一列输入数据中读取该值。如果柱体的高度是相对于基底来测量的，请使用 +B[base] [相对于原点]。 为了模拟阴影，面颜色将会修改。使用 -SO 来禁用 3D 照明。 通常情况下，只有一个 z 值会被考虑。对于多段柱体，可以附加 +vnz （并输入相对于基底的 nz 个完整的 z 值）， 或者附加 +inz （并提供 nz 个增量 dz ，这些增量的总和为实际的 z 值）。 多段柱体修饰符需要 -C，其 z 值必须等于波段号（0, 1, …, nz-1），以分配段颜色。 因此，输入记录可以是 (x y z1 z2 … zn) 或 (x y dz1 dz2 … dzn)。

-Susize[c|i|p|q]

绘制三维立方体。size 参数设定所有边的长度。如果 size 是以 x 单位表示的数量，则在后面添加 q [默认使用绘图距离单位]。 立方体各个面的颜色会被调整以模拟阴影效果。使用 -SU 可以禁用三维光照效果。

-W[pen][attr]

设置线条或符号轮廓的画笔属性 [默认值： width (宽度) = 0.25p， color (颜色) = 黑色， style (样式) = 实线]。可以使用以下修饰符来改变线条的外观：

  • +c - 将从 cpt 文件查找的颜色应用到符号或填充。添加 l 表示线条颜色将从 CPT 获取(参见 -C)。

    如果添加 f，则 cpt 文件中的颜色将应用于符号填充。如果未给出参数，则颜色同时用于画笔和填充。

  • +o - 添加 offset[unit]，将在距离端点给定 offset 距离处开始和停止绘制线条。

    添加 c | i | p 中的一个 unit 表示地图上的绘图距离偏移，或者添加地图距离单位[默认是笛卡尔距离]。 如果线条的起点和终点需要不同的偏移量，请将 offset 写作 b_offset/e_offset 的形式。

  • +s - 使用贝塞尔样条绘制线条[默认是线性样条]。

  • +v - 给定 [b|e]vspecs，在线条端点添加矢量箭头。在前面添加 b (起点)或 e (终点)可以仅在一端添加矢量[默认对线条两端都添加]。

    注意：由于 +v 可能需要额外的修饰符，因此它必须放在画笔规格的最后。更多关于此类修饰符的信息，请参见矢量属性。

  • +z - 如果设置了 -Z，则通过 -Ccpt 和获得的 z 值分配画笔颜色(如果通过 -Z 设置透明度也是如此)。

-Zvalue|file[+t|T]

控制线条和多边形的颜色或透明度。本选项需要使用 -C 指定cpt，然后选择以下两种模式之一：

  1. 添加一个 value，颜色通过 CPT 查找。

  2. 提供一个文件 file 的名称，该文件为输入数据中的每个多边形或线条提供一个 z 值(从最后一列读取)。

要应用颜色，我们必须将 -G 或 -W 选项与 -Z 结合使用：

-G+z 将颜色应用于多边形填充。

-W+z 将颜色应用于画笔。

使用两个修饰符来同时处理透明度或颜色：

+t 改为调节多边形或线条的透明度；z 值将被假定为 0-100% 范围内的透明度。

+T 通过 file 提供两列数据：最后一列必须是 z 值，倒数第二列必须是透明度值(范围为 0-100%)。

示例

在三维空间(0-10)、(0-10)、(0-100)的投影上，按照 heights.xyz 文件中列出的位置绘制蓝色柱状图(宽度 = 1.25 厘米)， 刻度间隔分别为 2、2、10，从东南方向以 30 度仰角进行观察:

gmt plot3d heights.xyz -R0/10/0/10/0/100 -Jx1.25c -Jz0.125c -So1.25c \
          -Gblue -Bx2+lXLABEL -By2+lYLABEL -Bz10+lZLABEL -B+t"3-D PLOT" -p135/30 \
          -U+c -W -pdf heights

根据 level 值 65，使用 t.cpt 文件指定的颜色和轮廓来绘制一个点:

echo 175 30 0 | gmt plot3d -R150/200/20/50 -JM15c -B -Sc0.5c -Z65 -G+z -Ct.cpt -pdf map

社区绘图示例

绘制三维地形图, 绘制三维有限断层模型

官方绘图示例

https://docs.generic-mapping-tools.org/latest/gallery/ex10.html

#!/usr/bin/env bash
#               GMT EXAMPLE 10
#
# Purpose:      Make 3-D bar graph on top of perspective map
# GMT modules:  coast, text, plot3d, legend, makecpt, math
#
gmt begin ex10
        gmt coast -Rd -JQ0/37.5/20c -Sazure2 -Gwheat -Wfaint -A5000 -p200/40
        gmt makecpt -Cpurple,blue,darkgreen,yellow,red -T0,1,2,3,4,5
        gmt math -T @languages_10.txt -o0:2 -C2 3 COL ADD 4 COL ADD 5 COL ADD 6 COL ADD = \
                | gmt text -p -Gwhite@30 -D-0.6c/0 -F+f30p,Helvetica-Bold,firebrick=thinner+jRM+z
        gmt plot3d @languages_10.txt -R-180/180/-90/90/0/2500 -JZ6c -So0.75c+Z5 -C -Wthinner \
                --FONT_TITLE=30p,Times-Bold --MAP_TITLE_OFFSET=-2c -p --FORMAT_GEO_MAP=dddF \
                -B -Bza500+lLanguages -BWSneZ+t"World Languages By Continent"
        gmt legend -JZ -DjLB+o0.5c+w3.5c/0+jBL --FONT=Helvetica-Bold \
                -F+glightgrey+pthinner+s-4p/-6p/grey20@40 -p @legend_10.txt
gmt end show
https://docs.generic-mapping-tools.org/latest/_images/ex10.png