将 Swift Charts 带入三维

一句话判断

Swift Charts 终于支持 3D 了——把 Chart 换成 Chart3D，加个 Z 轴，你的企鹅数据集就能转着看了。

这场 Session 讲了什么

Swift Charts 从 2D 扩展到三维，核心 API 变化很小：

• Chart -> Chart3D
• PointMark 多接受一个 Z 值
• 新增 SurfacePlot 用于绘制数学曲面

demo 用 Palmer 群岛企鹅数据集（喙长、鳍长、体重三个维度），把之前需要三张 2D 图才能表达的关系压缩到一张 3D 散点图里。旋转视角就能看到三个物种的聚类差异。

SurfacePlot 类似 2D 的 LinePlot，接受一个 (Double, Double) -> Double 的闭包，在 XZ 平面上评估 Y 值生成连续曲面。demo 用线性回归做了鳍长+喙长预测体重的曲面可视化。

值得深挖的点

1. 2D 和 3D 不是非此即彼的选择。Session 明确说了：当数据形状比精确值更重要、且交互能增强理解时才用 3D。别为了炫酷而 3D。

2. 相机投影有两种模式：orthographic（正交，默认）和 perspective（透视）。正交投影下前后点一样大，适合精确比较；透视投影有近大远小效果，适合沉浸感。

3. SurfacePlot 的 foregroundStyle 支持两种新值：heightBased（按高度着色）和 normalBased（按曲面角度着色），加上渐变可以做出很有表现力的可视化。

4. visionOS 上 3D 图表是天然适配，空间计算环境下三维数据可视化是刚需场景。

代码片段

从 2D 散点图升级到 3D，只需加 Z 轴：

// 2D 版本
Chart(penguins) { penguin in
    PointMark(
        x: .value("Flipper Length", penguin.flipperLength),
        y: .value("Weight", penguin.weight)
    )
    .foregroundStyle(by: .value("Species", penguin.species))
}

// 3D 版本 —— 改动极小
Chart3D(penguins) { penguin in
    PointMark(
        x: .value("Flipper Length", penguin.flipperLength),
        y: .value("Weight", penguin.weight),
        z: .value("Beak Length", penguin.beakLength)
    )
    .foregroundStyle(by: .value("Species", penguin.species))
}

SurfacePlot 绘制数学曲面：

Chart3D {
    SurfacePlot { x, z in
        // 线性回归预测
        return regression.predict(flipperLength: x, beakLength: z)
    }
    .foregroundStyle(.heightBased.gradient(.elliptical))
}
.chart3DPose(.init(azimuth: .degrees(45), inclination: .degrees(30)))

最佳实践

• 选好初始 pose。chart3DPose 设置 azimuth（水平旋转）和 inclination（俯仰角），选一个能展示数据主要聚类的初始视角。
• 静态数据用 orthographic，追求沉浸感用 perspective。
• 3D 图表必须提供交互。如果用户不能旋转缩放，3D 只会增加理解难度。
• 在 visionOS 上优先考虑 3D 图表，它比 2D 更适合空间展示。

还有什么值得关注

• 支持 3D 的 mark 类型：PointMark、RuleMark、RectangleMark，以及专属的 SurfacePlot。BarMark 和 LineMark 暂不支持 3D。
• 2D 的很多 modifier（axis marks、selection、foregroundStyle）在 3D 里都能用。
• WWDC24 的 “Swift Charts: Vectorized and function plots” 可以补充 LinePlot/SurfacePlot 的背景知识。