- 25年過去了,Brooks博士著名的“沒有銀彈”的論斷依舊沒有被打破。HTML5也是一樣。但這并不妨礙HTML5是一個越來越有威力的“炸彈”:發展迅速、勢不可擋。隨著HTML5技術的普及,用HTML5做可視化呈現的項目越來越多了。HTML5的優勢明顯:網頁上直接運行無需插件、手機平板方便兼容、代碼開發和維護相對容易,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始研究javascript了,而初出茅廬的新一代程序猿更是義無反顧的直奔HTML5這個技術大熱點而來。
HTML5涵蓋的技術點很多,甚至延伸到了前端、后端、通訊等各個層面。前端的canvas繪圖這塊無疑是它的核心內容。Canvas的API雖然不是很復雜很強大,但是做一般的2d繪圖基本都夠用了。基于這些API,一大堆的2d繪圖組件紛紛出爐。Echarts、d3.js都是很不錯的項目。Echarts主要是chart組件,而d3相對雜一些,很多呈現方式很有創意,值得研究。
研究d3的起因是最近有一個項目,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,把樹狀結構數據按占比一層一層繪制上去就行了。所以引起了自己動手做一個的興趣。“sunburst”英文里應該是“云開日出”的意思,類似強烈的光芒從云層背后透射出來,不知為何中文里大多把它翻譯成“日落”。比如這把Fender Telecaster吉他型號是Brown Sunburst款,就會被大家翻譯成“日落色”。

這種圖最先是由布朗大學教授John T. Stasko設計。
http://www.cc.gatech.edu/~john.stasko/
經過一天的折騰,終于做出了一個還算過得去的“彩虹爆炸圖”。先上個圖看看:

主要功能包括:
-可以通過json來定義數據和樣式(類似百度的echarts那樣);
-顏色可以固定,也可以自動彩虹色;
-自動計算數值及角度占比;
-動態顯示導航路徑;
-鼠標動態高亮顯示路徑;
-動畫飛入、展開導航路徑;
-文字顯示及角度控制;
-全矢量,可鼠標縮放、平移,不失真;
下面重點碼一下折騰過程中的幾個重點:
一、定義節點對象
首先定義每一個小扇片節點。每個扇片可以用一段餅圖來繪制。為了簡單方便,這里用了最簡單高效偷懶的方法:用一個半徑很粗的線畫一段角度的arc,即可。如下圖:

另外還有文字等內容。所以定義它的json結構大概如下:
var item = {name: '名稱', color: 'red', angle: '45', …};
此外,下一圈的數據,可直接定義為這個節點的“孩子節點”,直接在item中定義一個data的子節點數據:
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樹狀結構。接下來要在canvas上繪制圖形了。為了方便,這里直接使用了矢量圖進行定義:
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個圖形元素:一個arc弧線、一個文字對象,分別用于畫node和繪制其文字。顏色、字體、是否可見、陰影、對齊、位置、線寬、角度…等等均在上面的定義中用一個function動態獲取。例如,這個節點的半徑,通過下面的方法,就可以在圖形的lineColor屬性中保存并驅動,需要修改,直接修改lineColor這個client屬性即可,而不用去修改繪圖參數,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。首先是對齊方式。最簡單的方式當然是讓文字在所在扇片處,直接居中、旋轉。這樣文字會在徑向的中間位置,如下圖:




shadow: {
offsetX: 2,
offsetY: 2,
blur: 4,
color: 'black',
},


三、生成彩虹顏色
關于顏色,是一個有趣的話題。對于廣大程序猿來說,顏色是一個既簡單又困難的東西。我們隨手就能寫下’red’, ‘green’, ‘orange’, ‘yellow’這樣的色彩斑斕的顏色,還能保證沒有語法錯誤;我們還會寫’#FF55AA’、’#0c0’、’RGB(0,204,0)’、’ RGB(0%,80%,0%)’這樣的各種顏色寫法;我們也明白RGBA的含義和用途。但是,我們很少能把一個demo寫的顏色很好看、很搭配。關于顏色和配色以后再專門討論。這里我們只想自動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HSV的顏色定義方法,它貌似很適合解決這個問題。

HSV顏色模型定義了色調H、飽和度S和亮度V,由A. R. Smith在1978年創建的一種顏色空間。其中H用一圈360度表示所有顏色,從紅色開始按逆時針方向計算,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里面并沒有直接處理HSV顏色的函數。不過用下面的代碼很方便可以從hsv轉為rgb:

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;
}
var toAngle=node.getClient(‘toAngle’);
var level=node.getClient(‘level’);//節點在第幾圈
var h = (fromAngle+to)/2 % 360 /360; //中心角度,并轉換為弧度
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);

如果相對某個節點的顏色做特殊處理,例如強制用橙色來凸顯,我們可以在數據中定義時加個標記,設置顏色時候直接使用而不用計算即可。

接下來要實現鼠標劃過節點,自動計算路徑、高亮路徑節點、暗淡非路徑節點。為了方便路徑尋找,程序把每個節點的下一圈子數據定義為子節點,子節點通過getParent()函數可以直接獲得父對象。這樣,通過不斷getParent就可以獲得整個路徑上的節點,并修改其顏色為預設顏色,實現高亮效果:
while(node){
node.setClient(‘color’, node.getClient(‘color.original’));
node=node.getParent();
}
對于非路徑節點的顏色,可以設置為預設顏色但飽和度為0.1的淡顏色 ,讓它變淡,以便突出高亮路徑:
node.setClient(‘color’, color);
from: 0,
to: 1,
dur: 3000+level*100,
easing: 'elasticOut',
onUpdate: function (value) {
node.setLocation('pie.location’, value);
},
}).play();
上面定義的動畫,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形彈出散開效果。
另外,導航條的出來也比較突兀,這里也使用一下動畫,讓它從左到右慢慢伸出:
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();


