Die Quelle der Daten fuer die Farbzuordnung wird ueber den key `point meta` angegeben, der standardmaessig auf `point meta=f(x)` konfiguriert ist (d.h. den z wert fuer eine 3d achse).
In Deinem Fall ist `point meta=explicit` das richtige, da Du zu jedem Datenpunkt explizit die richtigen Werte im Eingabefile angibst.
Fuer eine komplette Farbzuordnung braeuchtest Du dann wohl noch eine `colorbar`.
Soweit komme ich mit, danach verstehe ich leider Dein Datenformat nicht so richtig, und auch nicht die Art, wie Du Dir das resultat vorstellst. Ein `patch` plot generiert normalerweise Flaechenelemente und erwartet eine sequenz von Dreiecken als Eingabe. Du hast patch gewaehlt, aber Dein Datenformat scheint bestenfalls degenerierte Dreiecke zu enthalten (d.h. welche auf einer Linie). Ist es das, was Du wolltest?
Hier ist jedenfalls das Resultat, mit ein paar Anpassungen, damit man sich im 3d Raum (hoffentlich) leichter zu recht findet:
\documentclass{standalone}
\usepackage{pgfplots}
\pgfplotsset{compat=1.9}
\begin{document}
\begin{tikzpicture}
\begin{axis}[
axis equal image,
enlargelimits=false,
colorbar,
%grid=both,
3d box=complete*,
]
\addplot3[patch,scatter,point meta=explicit] file {P.dat};
\end{axis}
\end{tikzpicture}
\end{document}
![alt text][1]
Ich habe noch die komplette 3d box dargestellt sowie mit `scatter` farbkodierte Marker eingefuegt. Das `axis equal image` und `enlargelimits=false` sorgt dafuer, dass die auesseren Achsenlinien genau auf den quaderkanten zu liegen kommen - Du kannst mal gucken, ob Du das magst.
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_EDIT_
Stefan wird mich zwar hauen, aber ich habe gerade nach der Antwort geguckt und kann meine Ideen nur hier hinschreiben. Daher: zu Deinen untenstehenden Fragen hier zumindest ein paar naheliegende Antworten:
\documentclass{standalone}
\usepackage{pgfplots}
\pgfplotsset{compat=1.9}
\begin{document}
\begin{tikzpicture}
\begin{axis}[
axis equal image,
enlargelimits=false,
colorbar,
grid=major,
3d box=complete*,
xtick=data,
ytick=data,
ztick=data,
colorbar style={
/pgf/number format/frac,
% oder
%ytick={0.2,0.4,0.6},
%yticklabels={$\frac15$, $\frac25$, $\frac35$},
},
]
\addplot3[only marks,scatter,point meta=explicit] file {P.dat};
\end{axis}
\end{tikzpicture}
\end{document}
![alt text][2]
`grid=major` malt an alle major tick positionen Grid linien. Die major tick positionen sind mit `xtick=data` genau an den Datenpunkten gewaehlt, damit bekommst Du Dein Gitter hin.
An der colorbar habe ich ein paar "dummy" keys eingefuegt, die richtungsweisend sein koennen. Dazu stellst Du aber am Besten eine extra Frage.
[1]: http://texwelt.de/wissen/upfiles/P_7.pnghttp://texwelt.de/wissen/upfiles/P_7.png
[2]: http://texwelt.de/wissen/upfiles/P_8.png