【 D3.js 进阶系列 — 2.0 】力学图 + 人物关系图

浏览数：99 / 时间：2015年06月09日

力学图（力导向图）与生活中常见的人物关系图结合，是比较有趣的。本文将以此为凭，阐述在力学图中如何插入外部图片和文字。

在【第 9.2 章】中制作了一个最简单的力学图。其后有很多朋友有疑问，主要的问题包括：

如何在小球旁插入文字
如何将小球换为别的图形
如何插入图片
如何限制小球运动的边界

本文将对以上问题依次做出解说。其中前三点是 SVG 元素的问题，和 D3 无多大关联。

1. SVG 图片

SVG 的图片元素的详细解说可看【官方文档-图片】。通常，我们只需要使用到图片元素的五个属性就够了。

<image xlink:href="image.png" x="200" y="200" width="100" height="100"></image>

其中：

xlink:href - 图片名称或图片网址
x - 图片坐上角 x 坐标
y - 图片坐上角 y 坐标
width - 图片宽度
height- 图片高度

在 D3 中插入图片，代码形如：

svg.selectAll("image")
	.data(dataset)
	.enter()
	.append("image")
	.attr("x",200)
	.attr("y",200)
	.attr("width",100)
	.attr("height",100)
	.attr("xlink:href","image.png");

2. SVG 文本

SVG 的文本元素和图片类似，详细属性见【官方文档-文本】。

<text x="250" y="150" dx="10" dy="10" font-family="Verdana" font-size="55" fill="blue" >Hello</text>

其中：

x - 文本 x 坐标
y - 文本 y 坐标
dx- x 轴方向的文本平移量
dy- y 轴方向的文本平移量
font-family - 字体
font-size - 字体大小
fill - 字体颜色

在 D3 中插入文本，代码形如：

svg.selectAll("text")
	.data(dataset)
	.enter()
	.append("text")
	.attr("x",250)
	.attr("y",150)
	.attr("dx",10)
	.attr("dy",10)
	.text("Hello");

3. 源文件

接下来制作力学图的源文件，本次将数据写入 JSON 文件中。

呵呵，借用一下【仙剑4】的人物，本人也是个仙剑迷，期待15年7月【仙剑6】的上市。

{
"nodes":[
{ "name": "云天河"   , "image" : "tianhe.png" },
{ "name": "韩菱纱"   , "image" : "lingsha.png" },
{ "name": "柳梦璃"   , "image" : "mengli.png" },
{ "name": "慕容紫英" , "image" : "ziying.png" }
],
"edges":[
{ "source": 0 , "target": 1 , "relation":"挚友" },
{ "source": 0 , "target": 2 , "relation":"挚友" },
{ "source": 0 , "target": 3 , "relation":"挚友" }
]
}

如上，在 JSON 文件中添加数据，再将图片文件与 JSON 文件放于同一目录下即可（放哪都行，最主要是看程序中是如何实现的）。

4. 力学图

4.1 读入文件

读入 JSON 文件，这点应该很熟了吧。不然可以先看看【第 9.4 章】。

d3.json("relation.json",function(error,root){
			
			if( error ){
				return console.log(error);
			}
			console.log(root);
}

4.2 定义力学图的布局

力学图的 Layout（布局）如下：

			var force = d3.layout.force()
							.nodes(root.nodes)
							.links(root.edges)
							.size([width,height])
							.linkDistance(200)
							.charge(-1500)
							.start();

其中 linkDistance 是结点间的距离， charge 是定义结点间是吸引（值为正）还是互斥（值为负），值越大力越强。

4.3 绘制连接线

绘制结点之间的连接线的代码如下：

			var edges_line = svg.selectAll("line")
								.data(root.edges)
								.enter()
								.append("line")
								.style("stroke","#ccc")
								.style("stroke-width",1);
								
			var edges_text = svg.selectAll(".linetext")
								.data(root.edges)
								.enter()
								.append("text")
								.attr("class","linetext")
								.text(function(d){
									return d.relation;
								});

其中，第 1 - 6 行：绘制直线

第 8 - 15 行：绘制直线上的文字

直线上文字的样式为：

.linetext {
	font-size: 12px ;
	font-family: SimSun;
	fill:#0000FF;
	fill-opacity:0.0;
}

fill-opacity 是透明度，0表示完全透明，1表示完全不透明。这里是0，表示初始状态下不显示。

4.4 绘制结点

绘制结点的图片和文字：

			var nodes_img = svg.selectAll("image")
								.data(root.nodes)
								.enter()
								.append("image")
								.attr("width",img_w)
								.attr("height",img_h)
								.attr("xlink:href",function(d){
									return d.image;
								})
								.on("mouseover",function(d,i){
									d.show = true;
								})
								.on("mouseout",function(d,i){
									d.show = false;
								})
								.call(force.drag);
			
			var text_dx = -20;
			var text_dy = 20;
			
			var nodes_text = svg.selectAll(".nodetext")
								.data(root.nodes)
								.enter()
								.append("text")
								.attr("class","nodetext")
								.attr("dx",text_dx)
								.attr("dy",text_dy)
								.text(function(d){
									return d.name;
								});

第 1 - 16 行：绘制图片

第 10 - 15 行：当鼠标移到图片上时，显示与此结点想关联的连接线上的文字。在这里只是对 d.show 进行布尔型赋值，在后面更新时会用到这个值。

第 21 - 30 行：绘制图片下方的文字

4.5 更新

让力学图不断更新，使用 force.on("tick",function(){ })，表示每一步更新都调用 function 函数。

			force.on("tick", function(){
				
				//限制结点的边界
				root.nodes.forEach(function(d,i){
					d.x = d.x - img_w/2 < 0     ? img_w/2 : d.x ;
					d.x = d.x + img_w/2 > width ? width - img_w/2 : d.x ;
					d.y = d.y - img_h/2 < 0      ? img_h/2 : d.y ;
					d.y = d.y + img_h/2 + text_dy > height ? height - img_h/2 - text_dy : d.y ;
				});
			
				//更新连接线的位置
				 edges_line.attr("x1",function(d){ return d.source.x; });
				 edges_line.attr("y1",function(d){ return d.source.y; });
				 edges_line.attr("x2",function(d){ return d.target.x; });
				 edges_line.attr("y2",function(d){ return d.target.y; });
				 
				 //更新连接线上文字的位置
				 edges_text.attr("x",function(d){ return (d.source.x + d.target.x) / 2 ; });
				 edges_text.attr("y",function(d){ return (d.source.y + d.target.y) / 2 ; });
				 
				 //是否绘制连接线上的文字
				 edges_text.style("fill-opacity",function(d){
					return d.source.show || d.target.show ? 1.0 : 0.0 ;
				 });
				 
				 //更新结点图片和文字
				 nodes_img.attr("x",function(d){ return d.x - img_w/2; });
				 nodes_img.attr("y",function(d){ return d.y - img_h/2; });
				 
				 nodes_text.attr("x",function(d){ return d.x });
				 nodes_text.attr("y",function(d){ return d.y + img_w/2; });
			});