25年過(guò)去了，Brooks博士著名的“沒(méi)有銀彈”的論斷依舊沒(méi)有被打破。HTML5也是一樣。但這并不妨礙HTML5是一個(gè)越來(lái)越有威力的“炸彈”：發(fā)展迅速、勢(shì)不可擋。隨著HTML5技術(shù)的普及，用HTML5做可視化呈現(xiàn)的項(xiàng)目越來(lái)越多了。HTML5的優(yōu)勢(shì)明顯：網(wǎng)頁(yè)上直接運(yùn)行無(wú)需插件、手機(jī)平板方便兼容、代碼開(kāi)發(fā)和維護(hù)相對(duì)容易，等等。一大波一大波的做Java、.NET甚至C++桌面的程序老手們都紛紛開(kāi)始研究javascript了，而初出茅廬的新一代程序猿更是義無(wú)反顧的直奔HTML5這個(gè)技術(shù)大熱點(diǎn)而來(lái)。
HTML5涵蓋的技術(shù)點(diǎn)很多，甚至延伸到了前端、后端、通訊等各個(gè)層面。前端的canvas繪圖這塊無(wú)疑是它的核心內(nèi)容。Canvas的API雖然不是很復(fù)雜很強(qiáng)大，但是做一般的2d繪圖基本都?jí)蛴昧恕；谶@些API，一大堆的2d繪圖組件紛紛出爐。Echarts、d3.js都是很不錯(cuò)的項(xiàng)目。Echarts主要是chart組件，而d3相對(duì)雜一些，很多呈現(xiàn)方式很有創(chuàng)意，值得研究。
研究d3的起因是最近有一個(gè)項(xiàng)目，用戶截了一張效果圖讓我們用HTML5做一下：
看著很眼熟，搜了一下，感覺(jué)就是d3例子中的sunburst效果，程序在這里：
http://bl.ocks.org/mbostock/4063423
看上去似乎也不難，就是一圈一圈的餅圖，把樹(shù)狀結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)按占比一層一層繪制上去就行了。所以引起了自己動(dòng)手做一個(gè)的興趣。“sunburst”英文里應(yīng)該是“云開(kāi)日出”的意思，類似強(qiáng)烈的光芒從云層背后透射出來(lái)，不知為何中文里大多把它翻譯成“日落”。比如這把Fender Telecaster吉他型號(hào)是Brown Sunburst款，就會(huì)被大家翻譯成“日落色”。
關(guān)于日出和日落更喜歡哪一個(gè)的問(wèn)題，網(wǎng)上還真有這樣的調(diào)查。有意思的是，選擇喜歡日落的遠(yuǎn)多于選擇日出的。日出代表希望，日落代表成熟，都是一種美，哪個(gè)更美要看你個(gè)人的心境，因?yàn)樗拿利愂怯尚纳?。為了不在這個(gè)問(wèn)題上站錯(cuò)隊(duì)，我們還是給他重新起一個(gè)更加響亮霸氣的中文名字：“彩虹爆炸圖”，怎么樣？
仔細(xì)研究一下彩虹爆炸圖的結(jié)構(gòu)，無(wú)非就是一個(gè)樹(shù)形結(jié)構(gòu)，并采用發(fā)射狀的布局。根節(jié)點(diǎn)在中間（也可以認(rèn)為沒(méi)有唯一的根，而是一堆根節(jié)點(diǎn)圍繞在第一圈），依次向外發(fā)散排列。每一個(gè)節(jié)點(diǎn)有名稱、數(shù)值。節(jié)點(diǎn)可以按照自身數(shù)值在扇區(qū)所占比例進(jìn)行繪制，這樣就不用管節(jié)點(diǎn)具體數(shù)值有多大多小了。
主要功能包括：
-可以通過(guò)json來(lái)定義數(shù)據(jù)和樣式（類似百度的echarts那樣）；
-顏色可以固定，也可以自動(dòng)彩虹色；
-自動(dòng)計(jì)算數(shù)值及角度占比；
-動(dòng)態(tài)顯示導(dǎo)航路徑；
-鼠標(biāo)動(dòng)態(tài)高亮顯示路徑；
-動(dòng)畫(huà)飛入、展開(kāi)導(dǎo)航路徑；
-文字顯示及角度控制；
-全矢量，可鼠標(biāo)縮放、平移，不失真；
下面重點(diǎn)碼一下折騰過(guò)程中的幾個(gè)重點(diǎn)：
一、定義節(jié)點(diǎn)對(duì)象
首先定義每一個(gè)小扇片節(jié)點(diǎn)。每個(gè)扇片可以用一段餅圖來(lái)繪制。為了簡(jiǎn)單方便，這里用了最簡(jiǎn)單高效偷懶的方法：用一個(gè)半徑很粗的線畫(huà)一段角度的arc，即可。如下圖：
另外還有文字等內(nèi)容。所以定義它的json結(jié)構(gòu)大概如下：
var item = {name: '名稱', color: 'red', angle: '45', …};
此外，下一圈的數(shù)據(jù)，可直接定義為這個(gè)節(jié)點(diǎn)的“孩子節(jié)點(diǎn)”，直接在item中定義一個(gè)data的子節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)：
var item = {name: '名稱', color: 'red', angle: '45', data:[
{name:’孩子一’, color:’green’,…},
{name:’孩子二’, color:’yellow’,…},
]};
這樣就可以組成一個(gè)樹(shù)狀結(jié)構(gòu)。接下來(lái)要在canvas上繪制圖形了。為了方便，這里直接使用了矢量圖進(jìn)行定義：
twaver.Util.registerImage('node', {
v: [{
shape: 'circle',
r: 
lineColor: function(data,view){return data.getClient("lineColor");},
lineWidth:
startAngle:
endAngle:
},{
shape: 'text',
textBaseline: 'middle',
textAlign:
text:
x:
y:
font:
fill:
rotate:
visible:
shadow:
}],
});
矢量圖中定義了2個(gè)圖形元素：一個(gè)arc弧線、一個(gè)文字對(duì)象，分別用于畫(huà)node和繪制其文字。顏色、字體、是否可見(jiàn)、陰影、對(duì)齊、位置、線寬、角度…等等均在上面的定義中用一個(gè)function動(dòng)態(tài)獲取。例如，這個(gè)節(jié)點(diǎn)的半徑，通過(guò)下面的方法，就可以在圖形的lineColor屬性中保存并驅(qū)動(dòng)，需要修改，直接修改lineColor這個(gè)client屬性即可，而不用去修改繪圖參數(shù)，非常方便：
r:function(data,view){return data.getClient("lineColor");}
二、文字控制
文字控制也比較啰嗦。首先是對(duì)齊方式。最簡(jiǎn)單的方式當(dāng)然是讓文字在所在扇片處，直接居中、旋轉(zhuǎn)。這樣文字會(huì)在徑向的中間位置，如下圖：
但這樣顯示感覺(jué)并不是很完美。對(duì)于中文來(lái)說(shuō)，如果能統(tǒng)一靠近圓心方向的位置對(duì)齊，會(huì)更好看一些。這樣，即使文字過(guò)長(zhǎng)，也會(huì)向外延伸，不會(huì)和里面的重疊。如下圖：
還有，當(dāng)文字在左半圓時(shí)，如果不做特殊處理，文字旋轉(zhuǎn)會(huì)導(dǎo)致文字大頭朝下，閱讀起來(lái)有把脖子歪斷的風(fēng)險(xiǎn)。所以應(yīng)該動(dòng)態(tài)判斷，如果文字在左側(cè)，應(yīng)該文字再增加旋轉(zhuǎn)180度。同時(shí)左側(cè)的文字對(duì)齊也要特殊考慮，應(yīng)該變成右對(duì)齊，才能保持徑向的整齊一致。
文字還有一個(gè)細(xì)節(jié)就是顏色和陰影的問(wèn)題。不使用陰影，單純的使用顏色（例如白色），則在一些方向上的節(jié)點(diǎn)的文字會(huì)看不清楚，因?yàn)槲覀冏龅氖遣屎绫▓D，各個(gè)方向顏色都不一樣，而且還會(huì)隨著圈數(shù)增加而變淡顏色，所以幾乎不可能用一個(gè)固定的顏色（例如白色或黑色）能保證文字在所有地方都能和node顏色搭配并看清楚。所以思來(lái)想去還是使用了陰影效果。
聯(lián)想了一下我們看美劇時(shí)候的字幕，似乎也是同樣的問(wèn)題。視頻字幕要顯示在千變?nèi)f化的視頻場(chǎng)景里面，視頻場(chǎng)景的顏色完全隨機(jī)出現(xiàn)無(wú)從知曉，要想讓字幕看清楚，必然也會(huì)想一些辦法解決。我們仔細(xì)觀察一下視頻字幕：
仔細(xì)觀察，字幕是白色文字加了一圈黑色外框，這樣就不怕任何場(chǎng)景了。我們?cè)谖淖侄x時(shí)也模擬一下，設(shè)置陰影和陰影偏移試一試：
fill:'white',
shadow: {
offsetX: 2,
offsetY: 2,
blur: 4,
color: 'black',
},
看一下使用前和使用后的效果對(duì)比：
使用陰影后不但文字更清晰了，而且也增加了立體感，效果還是不錯(cuò)的。下面圖顯示應(yīng)用在節(jié)點(diǎn)上的效果：
可見(jiàn)不論什么顏色，都能比較好的勾勒出文字輪廓，保持清晰可讀。
三、生成彩虹顏色
關(guān)于顏色，是一個(gè)有趣的話題。對(duì)于廣大程序猿來(lái)說(shuō)，顏色是一個(gè)既簡(jiǎn)單又困難的東西。我們隨手就能寫(xiě)下’red’, ‘green’, ‘orange’, ‘yellow’這樣的色彩斑斕的顏色，還能保證沒(méi)有語(yǔ)法錯(cuò)誤；我們還會(huì)寫(xiě)’#FF55AA’、’#0c0’、’RGB（0,204,0）’、’ RGB（0％，80％，0％）’這樣的各種顏色寫(xiě)法；我們也明白R(shí)GBA的含義和用途。但是，我們很少能把一個(gè)demo寫(xiě)的顏色很好看、很搭配。關(guān)于顏色和配色以后再專門(mén)討論。這里我們只想自動(dòng)生成一圈彩虹一樣的顏色。用我們熟悉的RGB方法好像比較困難了。于是想起了那個(gè)HSV的顏色定義方法，它貌似很適合解決這個(gè)問(wèn)題。
HSV顏色模型定義了色調(diào)H、飽和度S和亮度V，由A. R. Smith在1978年創(chuàng)建的一種顏色空間。其中H用一圈360度表示所有顏色，從紅色開(kāi)始按逆時(shí)針?lè)较蛴?jì)算，紅色為0度。飽和度S從0到1，越大越飽和。亮度V從0到255（也可以轉(zhuǎn)換為從0到1，方便使用），越大越明亮，越小越暗淡。
Js里面并沒(méi)有直接處理HSV顏色的函數(shù)。不過(guò)用下面的代碼很方便可以從hsv轉(zhuǎn)為rgb：
寫(xiě)一個(gè)對(duì)應(yīng)的js函數(shù)也很簡(jiǎn)單：
/* h, s, v (0 ~ 1) */
function getHSVColor(h, s, v) {
var r, g, b, i, f, p, q, t;
if (h && s === undefined && v === undefined) {
s = h.s, v = h.v, h = h.h;
}
i = Math.floor(h * 6);
f = h * 6 - i;
p = v * (1 - s);
q = v * (1 - f * s);
t = v * (1 - (1 - f) * s);
switch (i % 6) {
case 0: r = v, g = t, b = p; break;
case 1: r = q, g = v, b = p; break;
case 2: r = p, g = v, b = t; break;
case 3: r = p, g = q, b = v; break;
case 4: r = t, g = p, b = v; break;
case 5: r = v, g = p, b = q; break;
}
var rgb='#'+toHex(r * 255)+toHex(g * 255)+toHex(b * 255);
return rgb;
}
再回到我們的彩虹爆炸圖。每一個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所在角度（中心角度）決定了它自己的顏色值。所以，我們可以直接根據(jù)這個(gè)角度得到顏色的h。然后，為了讓彩虹逐漸一圈一圈變淡，再把s飽和度從1逐圈遞減（例如0.1），產(chǎn)生變淡的效果。為了防止圈太多最后看不清，減到0.2到0.3左右可以停止遞減。
var fromAngle=node.getClient(‘fromAngle’);
var toAngle=node.getClient(‘toAngle’);
var level=node.getClient(‘level’);//節(jié)點(diǎn)在第幾圈
var h = (fromAngle+to)/2 % 360 /360; //中心角度，并轉(zhuǎn)換為弧度
var s = Math.max(0.2, 1-level*0.1);//每圈s遞減0.1，直到0.2為止
var v=1;
var color=getHSVColor(h, s, v);
這樣就獲得了一圈顏色。實(shí)驗(yàn)效果如下：
如果相對(duì)某個(gè)節(jié)點(diǎn)的顏色做特殊處理，例如強(qiáng)制用橙色來(lái)凸顯，我們可以在數(shù)據(jù)中定義時(shí)加個(gè)標(biāo)記，設(shè)置顏色時(shí)候直接使用而不用計(jì)算即可。
{name:'浦東新區(qū)', value: 2600, color: '#FE9A2E'}
接下來(lái)要實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)劃過(guò)節(jié)點(diǎn)，自動(dòng)計(jì)算路徑、高亮路徑節(jié)點(diǎn)、暗淡非路徑節(jié)點(diǎn)。為了方便路徑尋找，程序把每個(gè)節(jié)點(diǎn)的下一圈子數(shù)據(jù)定義為子節(jié)點(diǎn)，子節(jié)點(diǎn)通過(guò)getParent()函數(shù)可以直接獲得父對(duì)象。這樣，通過(guò)不斷getParent就可以獲得整個(gè)路徑上的節(jié)點(diǎn)，并修改其顏色為預(yù)設(shè)顏色，實(shí)現(xiàn)高亮效果：
var node=highlightedNode;
while(node){
node.setClient(‘color’, node.getClient(‘color.original’));
node=node.getParent();
}
對(duì)于非路徑節(jié)點(diǎn)的顏色，可以設(shè)置為預(yù)設(shè)顏色但飽和度為0.1的淡顏色 ，讓它變淡，以便突出高亮路徑：
var color = getHSVColor(h, 0.1, v);
node.setClient(‘color’, color);
四、動(dòng)畫(huà)效果最后，為了圖形更生動(dòng)，使用了一些動(dòng)畫(huà)效果。首先想到的就是圖形出來(lái)時(shí)候，用動(dòng)畫(huà)從小到大發(fā)散開(kāi)來(lái)，會(huì)很動(dòng)感。這樣做需要用動(dòng)畫(huà)函數(shù)來(lái)驅(qū)動(dòng)每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的半徑位置，從0增加到所在的半徑位置，如果大家一起設(shè)置，整個(gè)圖就會(huì)動(dòng)起來(lái)。這里用了一個(gè)動(dòng)畫(huà)函數(shù)來(lái)驅(qū)動(dòng)，并使用了網(wǎng)上常用的easing函數(shù)來(lái)控制，避免線性的動(dòng)畫(huà)太死板：
new Animate({
from: 0,
to: 1,
dur: 3000+level*100,
easing: 'elasticOut',
onUpdate: function (value) {
node.setLocation('pie.location’, value);
},
}).play();
上面定義的動(dòng)畫(huà)，用3秒鐘跑完，用’elasticOut’的easing方式。每一幀，修改node的位置信息。這樣就完成了橡皮筋一樣的環(huán)形彈出散開(kāi)效果。
另外，導(dǎo)航條的出來(lái)也比較突兀，這里也使用一下動(dòng)畫(huà)，讓它從左到右慢慢伸出：
new Animate({
from: {x:x1, y:y1},
to: {x:x2, y:y2},
delay:50,
type: 'point',
dur: 1000,
easing: 'bounceOut',
onUpdate: function (value) {
node.setCenterLocation(value.x, value.y);
},
}).play();
和上一個(gè)動(dòng)畫(huà)的不同之處在于這里使用了{(lán)x、y}的point結(jié)構(gòu)，每一幀直接更新節(jié)點(diǎn)位置。同時(shí)設(shè)置了50毫秒的delay，讓動(dòng)畫(huà)有一點(diǎn)點(diǎn)粘性停滯，不至于太突兀。效果不錯(cuò)。
至此，彩虹爆炸圖基本上就做的差不多了。使用起來(lái)也很簡(jiǎn)單，只要準(zhǔn)備一些json數(shù)據(jù)就可以了，下面是一些有趣的數(shù)據(jù)做出來(lái)的效果。感興趣的同學(xué)可以聯(lián)系我們索取代碼。
實(shí)際應(yīng)用在項(xiàng)目中的示意圖。
如果您也希望在項(xiàng)目中用一下彩虹爆炸圖，歡迎給我們發(fā)郵件索取：tw-service@servasoft.com