用Tableau画3D模型之三(进阶篇)

2020-03-09  本文已影响0人  扫地sir

前两篇文章我们介绍了3D模型的基本画法和数据集的结构。如果你已经掌握了前面的内容,那么就可以运用本篇文章的方法制作,轻松搞定一个3D模型。

本篇文章参考了《The 3D Tableau Full Monty》这篇很经典的教程,但是教程中制作数据集的在线工具已经不能使用,所以我将着重介绍一下3D文件数据集的制作。

https://www.datablick.com/blog/2016/11/22/the-3d-tableau-full-monty

3D模型文件转换

我从网上下载了一个小黄人的3D文件(.stl),但是用记事本打开全是乱码,不能使用,所以需要进行转换。

制作3D模型文件我确实不懂,所以只能从网上寻找现成的文件,文件的类型很多,但基本上都需要通过3D软件输出成STL(ASCII码)格式,因为ASCII码是明文存储的,所以才能提取出里面的坐标信息。

3D软件我使用免费的Blender,大家可以到它的中文官网(blendercn.org)下载。

这里要说一下,这些3D模型都是由一个一个的三角形组成的,每三行vertex就代表三角形的三个顶点,每个vertex后面的三个数字就代表这个顶点的xyz坐标。只要提取出来所有的点坐标就可以了。

提取3D文件坐标

这里我用的这个3D文件比较小,没有超过Excel处理的极限100万行,所以我就用excel来做数据清洗。当然你也可以用其他工具,但是方法都一样。

参考文献里提到的在线转换网页已经不提供转换服务了,但是还可以下载用Alteryx Designer 制作的转换文件,有兴趣的同学可以自行下载研究。https://gallery.alteryx.com/#!app/Convert-STL-to-TDE/583e52c8f499c70468980488

SubPolys列就是为了区分每个三角形,给每个三角形编号,PathOrder是给三角形的三个顶点编个顺序号,其实可以也不要,因为VertexID可以起到同样作用。
这里还要说的是,上一篇文章的数据集里,一个多边形是4个点,我用5行数据来处理,保证每条边都能看得见,但是这里3个点只用3行数据,大家可以考虑一下是否对结果有影响。

至此我们已经把需要的数据集文件制作好了。

附上数据清洗的Python代码,方便处理较大的3D文件。

import os
import re
import time
import pandas as pd
​
#读取STL文件
with open('小黄人.stl','r') as infile:
  content=infile.read()  #将所有stl数据读到content中
reg='vertex (.*?)\n'   #正则提取vertex内容
vertexs=re.findall(reg,content)  #保存所有在'vertexs'和回车之间的数据
​
#制作数据表格
df=pd.DataFrame(vertexs)  #vertexs做成表格
df=df[0].str.split(expand=True)  #拆分为x、y、z三列
df.reset_index(inplace=True)    #重置index列
df.columns=['VertexID','x','y','z']  #重命名4列
df['SubPolys']=(df['VertexID']/3+1).astype(int) #新建SubPolys列分组
df.to_csv('小黄人.csv') #输出csv

创建计算字段

此处请参看考前一片文章,我这里就简略过一下。

开始做图

至此一个小黄人的3D模型就做完了。

上色

关于上色,我用了Allan Walker的方案,需要新建几个计算字段。

Allan Walker的Public地址:https://public.tableau.com/profile/allan.walker#!/

然后将[Inner Product]拖到颜色上,选择一种发散颜色即可。

当然,如果你觉得制作起来比较麻烦,也可以下载我做好的Viz,用自己制作好的数据集来替换,方便快速完成。

https://public.tableau.com/profile/jiangbin#!/vizhome/3Dmodeldemo/1

至此,用Tableau画3D模型的三篇文章就告一段落了。其实这三篇文章也只是抛砖引玉,Tableau Public上还有大量的3D艺术作品,等待你去挖掘。

此篇文章已发布到我的公众号:saodisir,有兴趣也可关注一下

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