Implémentation D3.js d'un exemple de barre de progression dynamique

Le nom complet de D3 est (Data-Driven Documents). Comme son nom l'indique, vous pouvez savoir qu'il s'agit d'un document piloté par des données. Le nom semble un peu abstrait, mais pour faire simple, il s'agit en fait d'une bibliothèque de fonctions JavaScript. Elle est principalement utilisée pour la visualisation de données. Si vous ne savez pas ce qu'est JavaScript, apprenez d'abord JavaScript et recommandez le didacticiel du professeur Ruan Yifeng.

Le suffixe des fichiers JavaScript est généralement .js, donc D3 est souvent appelé D3.js. D3 fournit une variété de fonctions simples et faciles à utiliser, ce qui simplifie grandement la difficulté d'exploiter les données en JavaScript. Puisqu'il s'agit essentiellement de JavaScript, toutes les fonctions peuvent être implémentées à l'aide de JavaScript, mais cela peut réduire considérablement votre charge de travail, en particulier dans la visualisation de données. D3 a réduit les étapes complexes de génération de visualisations à quelques fonctions simples, il vous suffit d'en saisir quelques-unes. des données simples pour les convertir en une variété de graphiques magnifiques. Les amis qui ont des connaissances de base en JavaScript le comprendront facilement.

Nous utilisons souvent du svg ou du canevas pour dessiner des graphiques dynamiques, mais le processus de dessin est relativement lourd. Pour des barres de progression intuitives et esthétiques, la communauté propose également des solutions matures telles que highcharts/ECharts, etc., mais la méthode de développement basée sur la configuration ne permet pas d'obtenir un dessin 100 % personnalisé. Cet article vous guidera étape par étape pour implémenter une barre de progression dynamique à partir de zéro à l'aide de D3.js et partagera les principes de la logique du code.

Exigences de base

• Comprendre comment SVG dessine des graphiques de base

• Comprendre la version D3.js v4

• Apprenez à utiliser D3.js (v4) pour dessiner les graphiques de base de svg
  

Dessinez une barre de progression circulaire

Pour un cercle Pour la barre de progression, on divise d'abord les tâches :

• Dessiner des arcs imbriqués

• Affichage des données en temps réel au centre de le cercle

• Afficher l'animation

• Embellir

1. Dessiner des arcs imbriqués

Pour les cercles, SVG fournit des balises de cercle prêtes à l'emploi, mais son inconvénient est que l'utilisation du cercle pour les barres de progression circulaires est suffisante, mais lorsque les graphiques sont développés davantage, comme dessiner un demi-cercle, le traitement du cercle est délicat . D3.js fournit une API liée à l'arc pour encapsuler la méthode de dessin de cercle :

var arc = d3.arc()
   .innerRadius(180)
   .outerRadius(240)
   //.startAngle(0)
   //.endAngle(Math.PI)
arc(); // "M0,-100A100,100,0,0,1,100,0L0,0Z"

Le code ci-dessus implémente la logique de dessin de deux cercles imbriqués, d3.arc() renvoie une fonction de structure d'arc et définit le rayon du cercle intérieur et du cercle extérieur, l'angle de départ et l'angle de fin via des appels en chaîne. Exécutez le constructeur arc() pour obtenir les données de chemin à lier sur . Le code complet est le suivant :

<!--html-->
<svg width="960" height="500"></svg>
<script>
 var arcGenerator = d3.arc().innerRadius(80).outerRadius(100).startAngle(0);
 var picture = d3.select('svg').append('g').attr('transform','translate(480,250)');
</script>

Le code ci-dessus implémente 2 étapes :

1 Générer un constructeur d'arc arcGenerator avec 0 degré comme point de départ

2. . La configuration transforme le décalage graphique, de sorte que le graphique soit au centre du canevas

Actuellement, il n'y a aucun élément sur le canevas, puis nous dessinons le graphique réel.

var backGround = picture.append("path")
  .datum({endAngle: 2 * Math.PI})
  .style("fill", "#FDF5E6")
  .attr("d", arcGenerator);

Nous ajoutons l'élément à l'image du canevas. Selon la fonctionnalité endAngle(), utilisez la méthode datum() pour lier {endAngle:Math.PI}, qui est la fin. angle 2π, à l'élément

Le premier arc est dessiné, puis selon la relation hiérarchique z-index de svg, ce qu'on appelle la barre de progression est en fait la deuxième couche d'arcs recouvrant la première couche d'arcs. De la même manière, vous pouvez obtenir :

var upperGround = picture.append('path')
  .datum({endAngle:Math.PI / 2})
  .style('fill','#FFC125')
  .attr('d',arcGenerator)

Après avoir exécuté le code, vous pouvez obtenir :

2. Affichage des données en temps réel à le centre du cercle

Chapitre Nous avons partiellement implémenté des cercles imbriqués basés sur deux chemins. Dans la deuxième partie, nous implémenterons l'affichage des données en temps réel au centre du cercle. Lorsque la barre de progression est en cours de chargement, nous ajoutons des données au centre du cercle pour exprimer la progression actuelle du chargement et utilisons la balise pour l'affichage :

var dataText = g.append('text')
  .text(12)
  .attr('text-anchor','middle')
  .attr('dominant-baseline','middle')
  .attr('font-size','38px')

Réglez temporairement les données sur 12 et régler le niveau Centré et centré verticalement, l'effet est le suivant :

3. Afficher l'animation

On le sait déjà à travers les deux parties 1 et 2 :

• L'essence du dessin de la barre de progression est de changer l'angle de l'arc supérieur

• Lorsque le radian est de 2π, c'est un plein cercle, et quand le radian est π, c'est un demi-cercle

• Les données dans le cercle sont le pourcentage du radian actuel par rapport à 2π

Pour résumer, il suffit de modifier la valeur radian et la valeur numérique et de définir les changements requis dans le processus. La soi-disant « animation » peut être réalisée par la durée. Dans l'exemple officiel fourni par ECharts, les données sont mises à jour à chaque période de temps fixe via setInterval. En fait, D3.js fournit également une méthode similaire pour implémenter des fonctions similaires à setInterval :

d3.interval(function(){
 foreground.transition().duration(750).attrTween('d',function(d){
  var compute = d3.interpolate(d.endAngle,Math.random() * Math.PI * 2);
  return function(t){
   d.endAngle = compute(t);
   return arcGenerator(d);
  }
  
 })
},1000)

Ceci démonte le code. segment :

• La méthode d3.interval() fournit la fonction setInterval()

• selection.transition.duration() Définit le temps requis pour la transition de l'attribut DOM actuel vers l'attribut DOM spécifié, en millisecondes

• transation.attrTween est l'API de la fonction d'interpolation, alors qu'est-ce que l'interpolation ?

概括来说，在给定的离散数据中补插函数，可以使这条连续函数通过全部数据点。举个例子，给定一个p，想实现其背景颜色的从左边红(red)到右边绿(green)的线性渐变，每一区域的色值该如何计算呢？只需：

var compute = d3.interpolate(d3.rgb(255,0,0),d3.rgb(0,255,0));

compute 即为插值函数，参数范围为[0，1]，只要你输入该范围内的数字，那么 compute 函数将返回对应的颜色值。这样的插值有什么用呢？可看下图：

 

假设上图的p长度width为100，那么将[0，100]依比例关系转化为[0，10]的范围数据并输入 compute 函数中，即可得到某一区域对应的颜色。当然，对于线性面积的处理我们不应该使用离散数据作为输入和输出，所以D3.js提供更方便的线性渐变API d3.linear 等，这里就不展开描述了。

言归正传，代码 d3.interpolate(d.endAngle,Math.random() * Math.PI * 2); 实现了如下插值范围：

["当前角度值"，"随机角度值"] //表达区间而非数组

而后返回一个参数为 t 的函数，那么该函数的作用是什么呢？

t 参数与 d 类似，是D3.js内部实现的插值，其范围为[0，1]。 t 参数根据设置的 duration() 时长自动计算在[0，1]内合适的插值数量，并返回插值结果,实现线性平稳的过渡动画效果。

完成滚动条的动画加载效果，我们接下来写圆心实时数据的变化逻辑，只要实现简单的赋值即可，完整代码如下：

d3.interval(function(){
  foreground.transition().duration(750).attrTween('d',function(d){
   var compute = d3.interpolate(d.endAngle,Math.random() * Math.PI * 2);
   return function(t){
    d.endAngle = compute(t);
    var data = d.endAngle / Math.PI / 2 * 100;
    //设置数值
    d3.select('text').text(data.toFixed(0) + '%');
    //将新参数传入，生成新的圆弧构造器
    return arcGenerator(d);
   }
  })
 },2000)

最终效果如下：

 

4.美化

1，2，3部分我们实现了最基本的进度条样式和功能，但样式看起来还是很单调的，我们接下来我们对进度条进行线性渐变处理。我们使用D3.js提供的线性插值API：

var colorLinear = d3.scaleLinear().domain([0,100]).range(["#EEE685","#EE3B3B"]);

colorLinear 同样是一个插值函数，我们输入[0，100]区间中的数值，就会返回对应["#EEE685"，"#EE3B3B"]区间内的颜色值。比如当进度条显示进度为"80%"时：

var color = colorLinear(80);
//color即为"80%"对应的色值

实现了颜色取值后，我们只需在进度条变化时，将原有颜色改变即可：

d3.interval(function(){
  foreground.transition().duration(750).attrTween('d',function(d){
   var compute = d3.interpolate(d.endAngle,Math.random() * Math.PI * 2);
   return function(t){
    d.endAngle = compute(t);
    var data = d.endAngle / Math.PI / 2 * 100;
    //设置数值
    d3.select('text').text(data.toFixed(0) + '%');
    //将新参数传入，生成新的圆弧构造器
    return arcGenerator(d);
   }
  })
  .styleTween('fill',function(d){
   return function(t){
    var data = d.endAngle / Math.PI / 2 * 100;
    //返回数值对应的色值
    return colorLinear(data);
   }
  })
 },2000)

styleTween 与 attrTween 类似，是实现改变样式的插值函数。采用链式调用的形式同时对进度条数值和颜色的设置即可。最终实现的效果如下：

 

综上我们实现了在不同数值下颜色变化的圆形进度条，可常用于告警，提醒等业务场景。

绘制矩形进度条

矩形进度条相比圆形进度条简单了很多，同样基于插值原理，平滑改变矩形的长度即可。直接上代码：

<head>
 <style>
  #slider {
   height: 20px;
   width: 20px;
   background: #2394F5;
   margin: 15px;
  }
 </style>
</head>
<body>
 <p id=&#39;slider&#39;></p>
 <script>
  d3.interval(function(){
   d3.select("#slider").transition()
    .duration(1000)
    .attrTween("width", function() {
     var i = d3.interpolate(20, 400);
     var ci = d3.interpolate('#2394F5', '#BDF436');
     var that = this;
     return function(t) {
      that.style.width = i(t) + 'px';
      that.style.background = ci(t);
     };
    });
  },1500)
 </script>
</body>

实现的效果如下：

 

总结

基于D3.js绘制进度条的关键点在于插值，从而正确地使图形平滑过渡。如果一定要使用svg或纯css实现矩形和圆形的进度条当然也是可行的，但对于路径和动画的处理，以及css的书写要求都复杂了不少。我们观察到使用D3.js绘制上述两种进度条的逻辑代码几乎完全使用js实现，同时代码量可以控制在20行左右并可封装复用，已经非常精炼了，在自定义图表开发上非常有优势。

对于进度条的衍生版仪表盘图表，相比基础进度条增加了刻度描述和指针计算，但万变不离其宗，只要掌握插值原理和使用，处理类似图表都将得心应手。

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