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d3.js制作连线动画图和编辑器

d3.js制作连线动画图和编辑器

作者: eagle1098 | 来源:发表于2019-08-29 16:45 被阅读3次
    连线动画图
    编辑器

    效果如上图所示。
    本项目使用主要d3.jsv4制作,分两部分,一个是实际展示的连线动画图,另一个是管理人员使用鼠标编辑连线的页面。对于d3.js如何引入图片,如何画线等基础功能,这里就不再介绍了,大家可以找一些入门文章看一下。这里主要介绍一下重点问题。

    1.连线动画图

    此图的主要功能是每隔给定时间,通过ajax请求后台数据,并根据返回的数据动态改变每个图片下方的数值,动态改变连线上的动画流动方向和是否流动。
    首先,确定图表中需要配置的内容,如各图片存储位置,连线和动画颜色,图片和连线的坐标等。这些数据需要在html中进行配置,最好写成object对象,赋值给我们自己的图表类的函数。比如:

    var data = {
      element:[{
        image: 'img/work.png',
        pos:[1,1], // 图片位置
        linePoint:[], // 图片发出线段坐标数组
        lineDir:0, // 线段动画方向
        title: '工作'
      }],
      lineColor:'black', // 连线颜色
      animateColor: 'red', // 动画颜色
    };
    var chart = new Myd3chart('#chart');
    chart.lineChart(data);
    

    其中图片发出的线段坐标数组,使用外部文件提供,此文件由之后介绍的编辑器生成。
    在设计我们自己的图表函数时,最好把每个功能划分成独立的函数,这样方便以后的维护和扩展。
    动画线段采用css的方式,有动画的线段添加此css即可:

    .animate-line{
      fill: none;
      stroke-width: 1;
      stroke-dasharray: 50 100;
      stroke-dashoffset: 0;
      animation: stroke 6s infinite linear;
    }
    @keyframes stroke {
      100% {
        stroke-dashoffset: 500; /* 如果反向移动改为-500 */
      }
    }
    

    这个图表的难点在于动态改变连线上的流动动画,因为A线段的终点会连接到B线段上,如果B线段动画停止,则A线段上的动画仍然要从B上经过,而不能简单停止B线段上的动画。而且如果B线段上的接入点不止一个,还要判断接入点之间的顺序,只显示最靠近B起始点的接入点的动画。另外还要判断接入线段上是否有接入线段,层级关系里面如果有1个线段有动画,则此接入点就有动画流出。(这里说起来有点绕)
    我的方法是:
    1)统计每个线段上的所有接入点,这里就是图片名称,用于判断此线段是否有动画流出。
    2)接收后台传来的数据时,判断每个线段是否有动画,如果有动画,则直接恢复其动画线段的起始点坐标;如果没有动画,则判断最靠近起始点的接入点是否有动画,如果有动画则将动画线段的起始点改为此接入点坐标。

    // 统计接入点
      function findAccessPoint() {
        var accessPoints = [];
        // 记录每个线段上的接入点,data为配置数据
        data.eles.forEach(function(d, i){
          if(d.line.length == 0){
            return;
          }
          var acsp = {
            name: d.title.text,
            ap: [], // 接入点,按顺序排列,头部离开始点近
          };
          // 本线段上,每两相邻的点作为一个元素存入数组
          var linePair = [];
          // 本线段起始点
          var startPos = d.line[0];
          d.line.forEach(function(dd, di){
            if(d.line[di+1]){
              var pair = {
                start: dd,
                end: d.line[di+1]
              };
              linePair.push(pair);
            }        
          });
          // 对每两相邻的点,查找接入点
          linePair.forEach(function(dd, di){
            chartData.eles.forEach(function(ddd, ddi){
              // 排除自己,查找自己线段上的接入点
              if(i != ddi && ddd.line.length > 1){
                // 得到此线段终点
                var pos = ddd.line[ddd.line.length - 1];
                // dd.start开始点,dd.end结束点
                // 用x坐标计算在本线段上的y坐标,再和实际的y坐标比较
                var computeY = dd.start[1] + 
                  (pos[0] - dd.start[0])*(dd.end[1] - dd.start[1])/(dd.end[0] - dd.start[0]);
                var dif = Math.abs(computeY - pos[1]);
                // 如果误差在2以内,并且此线终点在当前线起点和终点之间
                // 认为此点为接入点
                if(dif < 2 && (
                  (
                    ((pos[0] > dd.start[0]) && (pos[0] < dd.end[0])) ||
                    ((pos[0] < dd.start[0]) && (pos[0] > dd.end[0]))
                  ) && (
                    ((pos[1] > dd.start[1]) && (pos[1] < dd.end[1])) ||
                    ((pos[1] < dd.start[1]) && (pos[1] > dd.end[1]))
                  )
                )) {
                  var dis = Math.pow((pos[0] - startPos[0]),2) + Math.pow((pos[1] - startPos[1]),2);
                  var ap = {
                    name: ddd.title.text,
                    ap: pos,
                    distance: dis, // 距离起始点的距离
                    allNames: [], // 所有通过此接入点的站点名称
                  }
                  acsp.ap.push(ap);            
                }
              }
            });
          })
          accessPoints.push(acsp);
        });
    
        //对所有的接入点,按与起始点的距离排序,并查找此接入点的上层站点
        accessPoints.forEach(function(d, i){
          // 按distance由小到大排序
          d.ap.sort(function(a, b){
            return a.distance - b.distance;
          });
          // 查找每个接入点的上层站点
          d.ap.forEach(function(dd, di){
            findPoint(dd.name, dd.allNames);
          });
        });
        // name是接入点名称,arr是该接入点的allNames
        function findPoint(name, arr){
          accessPoints.forEach(function(d, i){
            // 在数组中找到指定名称的项
            if(d.name === name){
              if(d.ap.length>0){
                // 把该项下面的ap中的名称加入给定arr
                d.ap.forEach(function(dd, di){
                  arr.push(dd.name);
                  // 如果该点内的allNames已经有值则直接加入
                  if(dd.allNames.length>0){
                    dd.allNames.forEach(function(d, i){
                      arr.push(d);
                    });
                  } else{
                    // 递归查找子接入点
                    findPoint(dd.name, arr);
                  }
                });
              } else {
                return;
              }
            }else{
              return;
            }
          });
        }
      }
    

    以上函数的运行结果会产生一个对象,存储每个接入线段上‘挂载’的接入点,目的就是改变动画时方便判断。

    // 更新线条动画
        aniLine.each(function(d, i){
            var curLine = d3.select(this);
            // 找到对应的动画line
            if (dd.name === curLine.attr('tag')) {
              // 处理动画是否运行
              if (dd.ani) {
                // 此线条动画运行
                curLine.style('animation-play-state', 'running');
                curLine.style('display', 'inline');
                // 如果动画运行,则恢复原始动画路径
                curLine.attr('d', function(d){
                  return line(chartData.eles[i].line);
                });
              } else {
                // 此线条动画停止
                // 先查找离本线段开始点最近的接入点
                var acp = accessPoints;
                // 从accessPoints中找到本节点的接入点集合
                var ap = [];
                acp.forEach(function(acd, aci){
                  if(acd.name === dd.name){
                    ap = acd.ap;
                  }
                });            
                // 最近有动画接入点序号
                var acIndex = -1;
                // 找到最近的有动画接入点,远近按数组序号递增
                for(var j=0;j<ap.length;j++){
                  // 复制所有子接入点数组
                  var allNames = ap[j].allNames.concat();
                  // 将接入点名称也加入
                  allNames.push(ap[j].name);
                  // 判断此接入点树中是否有动画,如果1个有就可以
                  allNames.forEach(function(name,ani){
                    data.forEach(function(datad, datai){
                      if(datad.name === name){
                        if(datad.ani){
                          acIndex = j;
                          return;
                        }
                      }
                    });
                  });
                  if(acIndex != -1) {
                    break;
                  }
                }
                // 如果存在有动画接入点
                if(acIndex != -1){
                  curLine.style('animation-play-state', 'running');
                  curLine.style('display', 'inline');
                  curLine.attr('d', function(d){
                    var accp = ap[acIndex].ap;
                    var curLine = data.element[i].line.concat();
                    // 接入节点与开始点的距离
                    var disAp = Math.pow((accp[0] - curLine[0][0]),2) +
                    Math.pow((accp[1] - curLine[0][1]),2);
                    // 如果当前线段中有离开始节点比接入点近的节点
                    // 则删除此节点
                    curLine.forEach(function(curld, curli){
                      if(curli > 0){
                        var dis = Math.pow((curld[0] - curLine[0][0]),2) +
                          Math.pow((curld[1] - curLine[0][1]),2);
                        if(dis < disAp){
                          // 删除此点
                          curLine.splice(curli,1);
                        }
                      }
                    });
                    // 从此接入点处开始动画
                    curLine.splice(0,1,accp);
                    // debugger;
                    return line(curLine);
                  });
                }else{
                  // 此线条动画停止
                  curLine.style('animation-play-state', 'paused');
                  curLine.style('display', 'none');
                }
              }
            }
    

    2.编辑器

    由于本图表需要配置大量坐标,如果手动填写的话效率十分低下,所以需要开发一个编辑器用来修改图表。
    编辑器的主要使用方法为,使用鼠标拖动图标,双击确定起始位置并开始实时画线状态,随着鼠标移动动态画出线段,单击确定临时终点,再单击确定下一个终点,右击结束动态画线状态。如果鼠标单击其他图标,则终点为该图标的起始坐标。本程序的实时画线部分进行了倾斜的约束,即左倾或右倾30度角。
    编辑器比展示图要简单一些,复杂部分在事件处理。

    // 拖动图标
        var draging = d3.drag()
          .on('drag', function () {
            // 当长宽相同时,iconSize是图标大小[宽,高]
            var move = iconSize[0] / 2,
              moveSubBg = [25, 53.5], moveTitle = [25, 50];
            var g = d3.select(this),
              eventX = d3.event.x - move,
              eventY = d3.event.y - move;
            // 设定图标位置
            g.select('.image')
              .attr('x', eventX)
              .attr('y', eventY);
          })
          // 拖拽结束
          .on('end', function () {
            var g = d3.select(this);
            g.select('.subBg')
              .attr('transform', function (d, i) {
              // 对子标签的处理,自动符合字符串长度
                var x = parseFloat(d3.select(this).attr('x')) + parseFloat(d3.select(this).attr('width')) / 2,
                  // y没被缩放,所以不用处理
                  y = d3.select(this).attr('y'),
                  dsl = (d.title.subTitle.text + '').length;
                var scaleX = dsl * 5.5;
                return 'translate(' + x + ' ' + y + ') scale(' + scaleX + ', 1) translate(' + -x + ' ' + -y + ')';
              });
          });
        // 图标组增加拖动事件
        imageGs.call(draging);
    

    以上拖动事件,只是调用基本方法。
    实时画线功能需要提前定义临时存储对象,用来存储鼠标移动时线段的终点坐标。

    // 鼠标移动时,实时画线到鼠标当前位置,_bodyRect为主区域
        _bodyRect.on('mousemove', function(){
          // 如果不处于实时画线状态
          if(!_chartData.drawing){
            return;
          }
          // 如果没有端点名称
          if (!_chartData.linePrePare.name) {
            return;
          }
          /* 实时画线 */
          // 判断线段倾斜方向,linePrePare为线段临时存储
          var preLines = linePrePare.lines;
          var mousePos = d3.mouse(_bodyRect.node()),
            beforePos = preLines[preLines.length - 1], newy,
            newPos = [];
          if((mousePos[0]>beforePos[0] && mousePos[1]>beforePos[1]) || (mousePos[0]<beforePos[0] && mousePos[1]<beforePos[1])){
            // 向左倾斜\ 左上到右下:y = cy + 0.7*(x-cx)
            newy = beforePos[1] + 0.7 * (mousePos[0] - beforePos[0]);
          } else {
            // 向右倾斜/ 左下到右上:y = cy - 0.7*(cx-x)
            newy = beforePos[1] - 0.7 * (mousePos[0] - beforePos[0]);
          }
          newPos = [mousePos[0], newy];
          // 移除旧线
          if(_chartData.tempLine.line){
            _chartData.tempLine.pos = [];
            _chartData.tempLine.line.remove();
          }
          // 画新线,tempLine为实时画线的临时存储
          _chartData.tempLine.line = _chartData.lineRootG.append('path')
            .attr('class', 'line-path')
            .attr('stroke', chartData.line.color)
            .attr('stroke-width', chartData.line.width)
            .attr('fill', 'none')
            .attr('d', function () {
              var newLine = [
                preLines[preLines.length - 1],
                newPos
              ];
              _chartData.tempLine.pos = newPos;
              return line(newLine);
            });
    
          // 当鼠标移入某个建筑图标范围时
          _chartData.imageGs.on('mouseenter', function(d, i){
            // 移除旧线
            if(_chartData.tempLine.line){
              _chartData.tempLine.pos = [];
              _chartData.tempLine.line.remove();
            }
            // 得到图标中心点坐标
            var posX = parseFloat(d3.select(this).select('.image').attr('x')) + _chartConf.baseSize[0] / 2;
            var posY = parseFloat(d3.select(this).select('.image').attr('y')) + _chartConf.baseSize[1] / 2;
            // 将此建筑图标的中心点坐标作为终点坐标画线
            _chartData.tempLine.line = _chartData.lineRootG.append('path')
              .attr('class', 'line-path')
              .attr('stroke', chartData.line.color)
              .attr('stroke-width', chartData.line.width)
              .attr('fill', 'none')
              .attr('d', function () {
                var newLine = [
                  preLines[preLines.length - 1],
                  [posX,posY]
                ];
                _chartData.tempLine.pos = [posX,posY];
                return line(newLine);
              });
          });
          // 当鼠标移出图标区域
          _chartData.imageGs.on('mouseleave', function(d, i){
            // 移除旧线
            if(_chartData.tempLine.line){
              _chartData.tempLine.pos = [];
              _chartData.tempLine.line.remove();
            }
          });
          // 对图标单击鼠标,保存线
          _chartData.imageGs.on('click', function (d, i) {
            // 保存临时线
            drawLine();
            // 停止实时画线
            exitDrawing();
          });
        });
        // 点击鼠标右键,停止实时画线
        _bodyRect.on('contextmenu', function(){
          // 停止实时画线
          exitDrawing();
          d3.event.preventDefault();
        });
       });
      }
    

    在此只贴出部分代码,如果大家有任何建议和问题,还请留言,谢谢。

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        本文标题:d3.js制作连线动画图和编辑器

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