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  • D3力导向图中突出显示所选节点,其链接及其子节点
    2021-01-17 13:17:14

    在D3力导向图中突出显示所选节点,其链接及其子节点

    我正在研究D3中的力导向图。我想通过将所有其他节点和链接设置为较低的不透明度来突出显示鼠标悬停节点,其链接及其子节点。

    在这个例子中,http://jsfiddle.net/xReHA/,我能够淡出所有的链接和节点然后淡化连接的链接,但是,到目前为止,我还没有能够优雅地淡化连接的节点,它们是当前鼠标悬停节点的子节点。

    这是代码中的关键功能:function fade(opacity) {

    return function(d, i) {

    //fade all elements

    svg.selectAll("circle, line").style("opacity", opacity);

    var associated_links = svg.selectAll("line").filter(function(d) {

    return d.source.index == i || d.target.index == i;

    }).each(function(dLink, iLink) {

    //unfade links and nodes connected to the current node

    d3.select(this).style("opacity", 1);

    //THE FOLLOWING CAUSES: Uncaught TypeError: Cannot call method 'setProperty' of undefined

    d3.select(dLink.source).style("opacity", 1);

    d3.select(dLink.target).style("opacity", 1);

    });

    };}

    Uncaught TypeError: Cannot call method 'setProperty' of undefined当我尝试在从source.target加载的元素上设置不透明度时,我收到错误。我怀疑这不是将该节点作为d3对象加载的正确方法,但我找不到另一种方法来加载它而不再遍历所有节点以找到与链接的目标或源匹配的节点。为了保持性能合理,我不希望迭代超过所有节点。

    78af9cf8adfc2b16dce5ba1ce03094df.png

    但是,这并未显示如何更改已连接的子节点。

    任何有关如何解决或改善这一点的好建议都将被激烈地推崇:)

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  • 大家在使用D3.js中的力导向图时,基本都会遇到动态增加节点及连线的需求,这里记录一下我的实现方式。话不多说,先放代码:Titlevar nodes = [{ name: "姓名1"},{ name: "姓名2"},{ name: "姓名3"},{ name: "姓名4"}...

    大家在使用D3.js中的力导向图时,基本都会遇到动态增加节点及连线的需求,这里记录一下我的实现方式。

    话不多说,先放代码:

    Title

    var nodes = [

    { name: "姓名1"},

    { name: "姓名2"},

    { name: "姓名3"},

    { name: "姓名4"},

    { name: "姓名5"},

    ];

    var links = [ { source : 0 , target: 2 } , { source : 1 , target: 2 } ,

    { source : 3 , target: 2 } , { source : 3 , target: 4 } ,

    ];

    var width = 1024;

    var height = 738;

    var svg = d3.select("svg")

    .attr("width",width)

    .attr("height",height);

    var circle_radius = 30;

    // 通过布局来转换数据,然后进行绘制

    var simulation = d3.forceSimulation(nodes)

    .force("link", d3.forceLink(links).distance(200))

    .force("charge",d3.forceManyBody().strength(-100))

    .force("center",d3.forceCenter(width/2, height/2));

    var color = d3.scaleOrdinal(d3.schemeCategory20);

    // 绘制线

    var svg_links = svg.selectAll("path")

    .data(links)

    .enter()

    .append("path")

    .style("stroke","#ccc")

    .style("stroke-width",3);

    //节点对象

    var svg_nodes = svg.selectAll("circle")

    .data(nodes)

    .enter()

    .append("circle")

    .attr("r",circle_radius)

    .attr("fill","yellow")

    .call(d3.drag()

    .on("start", dragstarted)

    .on("drag", dragged)

    .on("end", dragended));

    function dragstarted(d) {

    if (!d3.event.active)

    simulation.alphaTarget(0.002).restart();

    d.fx = d.x;

    d.fy = d.y;

    }

    function dragged(d) {

    d.fx = d3.event.x;

    d.fy = d3.event.y;

    }

    function dragended(d) {

    if (!d3.event.active)

    simulation.alphaTarget(0);

    }

    //节点描述

    var svg_text = svg.selectAll("text")

    .data(nodes)

    .enter()

    .append("text")

    .style("fill","#000")

    .attr("dominant-baseline","middle")

    .attr("text-anchor", "middle")//在圆圈中加上数据

    .text(function(d){return d.name;});

    //箭头

    var marker=

    svg.append("marker")

    .attr("id", "resolved")

    .attr("markerUnits","userSpaceOnUse")

    .attr("viewBox", "0 -5 10 10")//坐标系的区域

    .attr("refX",34)//箭头坐标

    .attr("refY", -1)

    .attr("markerWidth", 12)//标识的大小

    .attr("markerHeight", 12)

    .attr("orient", "auto")//绘制方向,可设定为:auto(自动确认方向)和 角度值

    .attr("stroke-width",2)//箭头宽度

    .append("path")

    .attr("d", "M0,-5L10,0L0,5")//箭头的路径

    .attr('fill','#000000');//箭头颜色

    function draw(){

    svg_nodes

    .attr("cx",function(d){return d.x;})

    .attr("cy",function(d){return d.y;})

    .attr("role",function (d) {

    return d.role;

    });

    svg_text

    .attr("x", function(d){ return d.x; })

    .attr("y", function(d){ return d.y; });

    svg_links

    .attr("d",function(d){

    return 'M '+d.source.x+' '+d.source.y+' L '+ d.target.x +' '+d.target.y

    })

    .attr("marker-end", "url(#resolved)");

    }

    simulation.on("tick",draw);

    svg.call(d3.zoom().scaleExtent([0.05, 8]).on('zoom', () => {

    var transform = d3.event.transform;

    svg_nodes.attr('transform', transform);

    svg_links.attr("transform",transform);

    svg_text.attr("transform",transform);

    })).on('dblclick.zoom', null);

    var e = { name: "姓名6"};

    var f = {source : 5 , target: 2};

    d3.timeout(function(){

    nodes.push(e);

    links.push(f);

    update()

    }, 4000);

    function update() {

    svg_nodes = svg_nodes

    .data(nodes, (d) => d.name)

    .enter()

    .append("circle")

    .attr("r",circle_radius)

    .attr("fill","yellow")

    .merge(svg_nodes).call(d3.drag()

    .on("start", dragstarted)

    .on("drag", dragged)

    .on("end", dragended));

    svg_text = svg_text.data(nodes)

    .enter()

    .append("text")

    .style("fill","#000")

    .attr("dominant-baseline","middle")

    .attr("text-anchor", "middle")

    .text(function(d){return d.name;})

    .merge(svg_text);

    svg_links = svg_links.data(links, (d) => { return d.source.name + "-" + d.target.name; })

    .enter()

    .append("path")

    .style("stroke","#ccc")

    .style("stroke-width",3)

    .merge(svg_links);

    simulation.nodes(nodes);

    simulation.force("link").links(links);

    simulation.alpha(1).restart();

    }

    再看效果图:

    2c68107ce3694de5dcae42a8e458d693.gif

    总结:从代码上看实现这个功能逻辑还是挺简单的,但是从显示效果上看后增加的连线会覆盖在原先的节点上,显示效果不友好,下一篇会说明一下这个问题应该如何解决。

    展开全文
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  • 基本实现了选择大小的功能,但是新的问题随之而来,发现节点变大之后连接线很短,节点变小之后,连接线上的箭头又距离节点很远,原因在于原来节点间的连线是根据节点的圆心来连接的,箭头的位置是按照一个固定的半径...

    问题起源: 用d3.js实现前端知识图谱的展示,开始跟着视频做了一个基本功能,但是节点的大小不能调整,于是做了一个大小调整的功能,即选中一个标签,然后再选择大小,从而实现让节点根据类型的不同来变化,然后自己就尝试做了一下,基本实现了选择大小的功能,但是新的问题随之而来,发现节点变大之后连接线很短,节点变小之后,连接线上的箭头又距离节点很远,原因在于原来节点间的连线是根据节点的圆心来连接的,箭头的位置是按照一个固定的半径大小进行偏移的,然后现在的节点的半径是用户可以随意调节的大小,所以设置一个固定的偏移量自然不能随着节点半径的变化而变化了。

    知道了问题所在,就来解决问题,开始一个直观的思路是,让箭头的偏移量可以跟随半径的大小而变化,因为节点的半径的改变就是用的这个思路,获取到所有节点,然后遍历每一个,判断这个节点的类型是否有对应的用户自定义量,如果有的话就用用户自定义的,没有就用默认的。但是问题是,箭头的实现方式和节点的实现方式不同,节点的实现方式是每个节点是一个独立的个体,然后用<g>包着可以遍历每一个,但是箭头是用了两个<marker>就像模具,每个路径引用这个模具,每个模具都是一模一样的。所以没有办法遍历每一个箭头,而且箭头偏移量和节点的类型之间也没有关联,即使能够遍历也无法根据节点类型来动态调节偏移量。

    后来在neo4j browser的前端代码中找到了灵感,它在实现边连线的时候,是用path在目的节点的与源节点的切点位置画了一个箭头,而不是用的圆心位置然后进行箭头的偏移,所以就想到通过调整连线的起始位置,不让path从圆心指向圆心的,而是连接两个圆最接近的两个点,这样是不是就解决问题了,这样问题的解决思路就从改变箭头的偏移量变为改变连线的尽头的位置,运动是相对的嘛,你不动,我就动。

    有了这个思路,实现起来就比较容易了,用到的就是初中的几何知识了。下面是代码演示:

    //给出源节点和目标节点,返回目标节点的边上距离源节点最近的点的坐标
        getCoord(source, target) {
          //根据目标节点的类型,计算路径的长度,让路径指向目标节点的边,而不是圆心
    
          let r = 30;
          if (this.nodeSizeList.has(target.type)) {
            r = this.nodeSizeList.get(target.type);
          }
          let scale =
            r /
            Math.sqrt(
              Math.pow(target.y - source.y, 2) + Math.pow(target.x - source.x, 2)
            );
    
          let targetX = target.x - scale * (target.x - source.x);
          let targetY = target.y - scale * (target.y - source.y);
          return targetX + " " + targetY;
        }

    最后是在实现上的几个问题:

    1. 改变节点大小后,路径的长度没有更新

      这是因为最后没有触发力导向图的更新,这个需要最后restart()一下
    2. 当目标节点在源节点左侧的时候路径离节点很远,而目标节点在源节点右侧的时候有看不到箭头(实际上是因为箭头的底部靠近了连线的终点。示意图如下:

    引发左右bug不一致的原因是源于路径绘制时的一个问题:因为d3的机制,文字只会呈现在路径的上方,所以当路径是从右至左的时候,文字就会倒立起来,看起来奇怪,所以为了解决这个问题,因为路径是从源节点指向目的节点的,所有目的节点出现在源节点的左边,这个时候就会出现文字倒立的现象,这个时候就逆向思维让目的节点指向源节点,这行路径还是保持了自右至左,所以目的节点出现在源节点左侧和右侧的路径绘制是不同的。

    先说左侧的bug,左侧的路径距离节点远了,说明减多了,对于正常的情况,也就是目标节点在源节点右侧的时候,是通过计算目标节点端应该缩短多少,因为箭头是附在目标节点端的。但是对于目标节点出现在源节点左侧的时候,这个时候我们将目标节点和源节点调换身份,左侧的目标节点变为源节点,右侧的源节点变为目标节点,此时箭头是附在“源节点”这一端的,所以应该缩短“源节点”端的长度,但是缩短的比例开始的时候是按目标端的半径算的,所以开始的时候按目标端的比例去缩短源节点端就导致不匹配,驴唇对不上马嘴。所以只计算一端的思路是满足不了我们的需求的,所以就用一个函数来单独计算坐标,分别计算两端的坐标而不是只计算一端。

    右侧的bug,不是因为这个原因,右侧path的计算是正确的,但是因为上图示意的那个问题,所以让箭头偏移一个箭头的位置,这样就能露出来了

    组件的地址如下,如果有需要的同学可以watch:

    https://github.com/lzzlzz/Knowledge_grap

     

     

    展开全文
  • D3.js实现人物关系图谱有移动、拖拽、放大功能
  • d3重力布局——节点间多关系处理 相关的知识: path相关的知识 <path>标签是d3里面功能最为丰富的标签,很多图形用该标签可以制作出来。它通过一系列的坐标点来绘制。在d3的图形绘制中。经常会用到。 用法:给...

    d3重力布局——节点间多关系处理

    相关的知识:

    path相关的知识

    <path>标签是d3里面功能最为丰富的标签,很多图形用该标签可以制作出来。它通过一系列的坐标点来绘制。在d3的图形绘制中。经常会用到。

    用法:给出一个坐标点,在坐标点前面添加一个英文字母,表示如何运动到此坐标点。

    英文字母的按照功能可分为5类:

    • 移动类
      • M = moveto:将画笔移动到指定坐标
    • 直线类
      • L = lineto:画直线到指定坐标。
      • H = horizontal lineto:画水平线到指定坐标。
      • V = vertical lineto:画垂直线到指定坐标。
    • 曲线类
      • C = curveto:画三次贝塞尔曲线经两个指定控制点到达最终坐标。
      • S = shorthand/smooth curveto:与前一条三次贝塞尔曲线,第一个控制点为前一条曲线第二个控制点的对称点,只需要输入第二个控制点和终点,即可绘制一个三次贝塞尔曲线
      • Q = quadratic Bezier curveto:画一个二次贝塞尔曲线经过一个指定控制点到达终点坐标
      • T = Shorthand/smooth quadratic Bezier curveto:与前一条贝塞尔曲线相连,控制点为前一条二次贝塞尔曲线控制点的对称点。只需输入终点,即可绘制一个二次贝塞尔曲线。
    • 弧线类
      • A = elliptical arc:画椭圆曲线到指定坐标
    • 闭合类
      • Z = closepath:绘制一条直线,连接终点和起点,用来封闭图形。

    到这里,我们知道了绘制一个<path>所要知道的基本的英文字母的基本意思

    问题解析

    然后就开始处理我们的核心问题:节点间的多关系

    在实际应用场景中,人与人之间的关系不仅仅是单向,更多的是多项的,例如:小明 — 朋友 — 小红 ,小明 — 同学 — 小红 ;或者 小红— 朋友 — 小明 ,小红 — 同学 — 小明。

    如果在d3的重力导向布局中如果不对这种节点间的关系做处理,很多关系会叠加载一块,影响美观与观感。
    在这里插入图片描述
    在现有的数据可视化框架中也有相关案例,例如echarts。你只需要设置lineStyle的属性curveness的值就可以使得线条呈现一个弧度。但是由于项目的特殊性,很多情况下需要我们用d3来完成自由度更高,并且一些个定制化的服务。
    在这里插入图片描述
    因此,在d3关于节点间的多关系处理中,曲线连接是一种比较好的方案。因此解决问题的核心在于如何绘制曲线,并且保证两点之间的多条线不会覆盖?在多条线弯曲下,如何平均半圆弧弯曲避免全跑到某半圆弧上?定义曲线弧方向?

    首先统计下两点之间的线条数,再将这些连接线分配到一个 map 里,两个节点的 name 字段进行拼接做成 key,这样计算得到两点之间的连接线总数。

    然后在遍历时同 map 的线根据方向分成正向、反向两组,正向组遍历给每条线追加设置一个 linknum 编号,同理,反向组遍历追加一个 -linknum 编号值。这个正向、反向判断方法很多,根据节点 source.name、target.name 进行比较,这里其实是比较 ASCII 码。而我们设定的 linknum 值就是来确定该条弧线的弯曲度和弯曲方向的,这里搭配下面代码讲解比较好理解:

    关系处理

    //在vue的methods的方法中
    dealRealtions(links) {    
          var linkGroup = {};  //用来分组,将两点之间的连线进行归类
          var linkMap = {};  //对连接线的计数
          for (var i = 0; i < links.length; i++) {
            var key = links[i].source.name < links[i].target.name ? links[i].source.name + ':' + links[i].target.name : links[i].target.name + ':' + links[i].source.name;
            if (!linkMap.hasOwnProperty(key)) {
              linkMap[key] = 0 ;
            }
            linkMap[key] += 1;
            if (!linkGroup.hasOwnProperty(key)) {
              linkGroup[key] = [];
            }
            linkGroup[key].push(links[i]);
          }
          //为每一条连接线分配size属性,同时对每一组连接线进行编号  
          for (var i = 0; i < links.length; i++) {
            var key = links[i].source.name < links[i].target.name ? links[i].source.name + ':' + links[i].target.name : links[i].target.name + ':' + links[i].source.name;
            links[i].size = linkMap[key];
            //同一组的关系进行编号  
            var group = linkGroup[key];
            var keyPair = key.split(':');
            var type = 'noself';          
            if (keyPair[0] == keyPair[1]) {  //指向两个不同实体还是同一个实体
              type = 'self';
            }
            this.setLinkNumber(group, type); //给关系编号
          }
        },
    setLinkNumber(group,type){
          if(group.length==0) return;
          //对该分组内的关系按照方向进行分类,此处根据连接的实体ASCII值大小分成两部分
          var linksA = [], linksB = [];
          for(var i = 0 ;i < group.length; i++){
            var link = group[i];
            if(link.source.name < link.target.name){
              linksA.push(link);
            }else{
              linksB.push(link);
            }
          }
          console.log(linksA,linksB)
          //确定关系最大编号。为了使得连接两个实体的关系曲线呈现对称,根据关系数量奇偶性进行平分。
          //特殊情况:当关系都是连接到同一个实体时,不平分
          var maxLinkNumber = 1;
          if(type=='self'){
            maxLinkNumber = group.length;
          }else{
            maxLinkNumber = group.length%2==0?group.length/2:(group.length+1)/2;
          }
          console.log(maxLinkNumber)
          //如果两个方向的关系数量一样多,直接分别设置编号即可
          if(linksA.length==linksB.length){
            var startLinkNumber = 1;
            for(var i=0;i<linksA.length;i++){
              linksA[i].linknum = startLinkNumber++;
            }
            startLinkNumber = 1;
            for(var i=0;i<linksB.length;i++){
              linksB[i].linknum = startLinkNumber++;
            }
          }else{//当两个方向的关系数量不对等时,先对数量少的那组关系从最大编号值进行逆序编号,然后在对另一组数量多的关系从编号1一直编号到最大编号,再对剩余关系进行负编号
            //如果抛开负号,可以发现,最终所有关系的编号序列一定是对称的(对称是为了保证后续绘图时曲线的弯曲程度也是对称的)
            var biggerLinks,smallerLinks;
            if(linksA.length>linksB.length){
              biggerLinks = linksA;
              smallerLinks = linksB;
            }else{
              biggerLinks = linksB;
              smallerLinks = linksA;
            }
    
            var startLinkNumber = maxLinkNumber;
            for(var i=0;i<smallerLinks.length;i++){
              smallerLinks[i].linknum = startLinkNumber--;
            }
            var tmpNumber = startLinkNumber;
    
            startLinkNumber = 1;
            var p = 0;
            while(startLinkNumber<=maxLinkNumber){
              biggerLinks[p++].linknum = startLinkNumber++;
            }
            //开始负编号
            startLinkNumber = 0-tmpNumber;
            for(var i=p;i<biggerLinks.length;i++){
              biggerLinks[i].linknum = startLinkNumber++;
            }
          }
        },
    

    然后在d3的tick方法中进行样式配置

    function tick () {
            path.attr('d', function(d) { //连接线
              var linePadding = 0;  //给连线到节点间的距离
              var deltaX = d.target.x - d.source.x,
                  deltaY = d.target.y - d.source.y,
                  dist = Math.sqrt(deltaX * deltaX + deltaY * deltaY),
                  normX = deltaX / dist,
                  normY = deltaY / dist;
              var sourceX = d.source.x + (linePadding * normX),
                  sourceY = d.source.y + (linePadding * normY),
                  targetX = d.target.x - (linePadding * normX),
                  targetY = d.target.y - (linePadding * normY);
              if (d.target == d.source) {
                dr = 38/d.linknum;
                return"M" + sourceX + "," + sourceY + "A" + dr + "," + dr + " 0 1,1 " + targetX + "," + (targetY+1);
              }else if (d.size%2!=0&&d.linknum==1) {
                return 'M'+ sourceX +' '+sourceY+' L '+ targetX +' '+targetY;
              }
              var curve =1.5;
              var homogeneous=1.2;
              var dr = Math.sqrt(deltaX * deltaX + deltaY * deltaY) * (d.linknum + homogeneous) / (curve * homogeneous);
              //当节点编号为负数时,对弧形进行反向凹凸,达到对称效果
              if(d.linknum<0){
                dr = Math.sqrt(deltaX*deltaX+deltaY*deltaY)*(-1*d.linknum+homogeneous)/(curve*homogeneous);
                return "M" + sourceX + "," + sourceY + "A" + dr + "," + dr + " 0 0,0 " + targetX + "," + targetY;
              }
              return "M" + sourceX + "," + sourceY + "A" + dr + "," + dr + " 0 0,1 " + targetX + "," + targetY;
            });
            ....
     }
    

    实现效果如下
    在这里插入图片描述

    附加

    在tick方法中我们设置linePadding,用来配置path到节点的距离,设置的参数大于节点半径的时候,连线的末端会显示在节点外边,但是会出现path的箭头拥堵在一块。如果只是展示单一关系的图,则不需要调整。

    否则:需要将参数设置为0,显示在节点底下,通过设置箭头的refX和refY的参数来调整箭头在path的显示位置,一般>=节点的半径。这样就可以简单的将箭头不至于挤在一块,但是这也仅仅只是在节点间的关系比较少的时候能够显得好看点,两个节点关系如果很多,则还是会出现拥挤。

    注:参考如下
    D3.js 力导向图的显示优化
    【D3.js数据可视化系列教程】(三十二)-- 力导向图之弧形箭头连线
    d3.js多重力导向图多条关系线,mouseover只显示相关节点

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