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。
- 打开软件后，如果有默认的3D模型图层，可以直接删掉（红框里的图层）。
- 通过File菜单Import导入stl文件。（这款免费软件支持导入的文件格式还是很多的）
- 通过File菜单Export导出stl文件，必需要勾选ASCII选项。
- 导出以后，通过记事本打开，如果看到如下明文内容，就证明导出成功。
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
- 用Excel打开这个文件，看到如下内容：
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筛选内容包含vertex的行，将筛选结果复制到一个工作表。
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对内容进行分列，分列依据选择空格。
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重命名4个列，得到下图的数据。
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将VertexID列改为从0开始，步长为1的等差数列
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新增SubPolys列，公式为ROUNDDOWN(A2/3,0)+1
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。
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创建参数XZ - Angle (Radians)，浮点，4.7-6
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创建参数YZ - Angle (Radians)，浮点，0-3.14
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创建参数XY - Angle (Radians)，浮点，0-3.14
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x_rotated (xy)=[x]*COS([XY - Angle (Radians)])-[y]*SIN([XY - Angle (Radians)])
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x_rotated=[x_rotated (xy)]*COS([XZ - Angle (Radians)])-[z]*SIN([XZ - Angle (Radians)])
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z_rotated=[x_rotated (xy)]*SIN([XZ - Angle (Radians)])+[z]*COS([XZ - Angle (Radians)])
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y_rotated (xy)=[y]*COS([XY - Angle (Radians)])+[x]*SIN([XY - Angle (Radians)])
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y_rotated=-[z_rotated]*SIN([YZ - Angle (Radians)])+[y_rotated (xy)]*COS([YZ - Angle (Radians)])
开始做图
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将[x_rotated]拖到行功能区，[y_rotated]拖到列功能区。
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标记类型选择“多边形”。
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将[SubPolys]字段拖到标记栏“详细信息”。
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将[VertexID]拖到标记栏“路径”。
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调整颜色透明度。
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将标记类型改为“线”。
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复制[x_rotated]字段，做双轴并同步轴。
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#!/
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Normalize L= SQRT([x]*[x]+[y]*[y]+[z]*[z])
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Lx= [x]/[Normalize L]
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Ly= [y]/[Normalize L]
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Lz= [z]/[Normalize L]
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Inner Product = [Lx]*[z]+[Ly]*[y]+[Lz]*[z]
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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