D3 js實現簡潔實用的動態儀表盤

時間 2019-12-19

標籤 d3 實現簡潔實用動態儀表盤欄目 JavaScript 简体版

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動態效果圖(動畫開頭有延遲，稍等...)：css

細看上面的動態效果圖，能夠發現：html

一個值變換到一個新的值時，是一個漸變的過程；
圓弧末尾有一個豎線，做爲儀表盤的指針，在儀表盤數值變化時，有一個彈性的動畫效果。

一開始，我是用 Echarts 來實現儀表盤，可是它沒法知足上面的兩點需求。因此後來改爲用D3.js。 D3.js能夠完美地實現圖表的定製，從細節上，完美地知足咱們的需求。git

初始化儀表盤

首先定義一個svg元素：github

<svg id="myGauge" width="80" height="108" ></svg>
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而後，聲明一些變量用於初始化：app

var width=80, 
    height=108,   //svg的高度和寬度，也能夠經過svg的width、height屬性獲取
    innerRadius = 22,
    outerRadius = 30,  //圓弧的內外半徑
    arcMin = -Math.PI*2/3,
    arcMax = Math.PI*2/3,  //圓弧的起始角度和終止角度
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建立一個 arc 方法，並設置全部的屬性，除了 endAngle。在建立圓弧的時候，傳遞一個包含 endAngle 屬性的對象到這個方法，就能夠計算出一個給定角度的 SVG path。svg
```
var arc = d3.arc()
    .innerRadius(22)
    .outerRadius(30)
    .startAngle(arcMin)
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```
圓弧角度怎麼設置呢？把一個圓圈對應到一個時鐘，那麼12點鐘對應的角度就是0，順時針3點鐘的角度是Math.PI/2，逆時針6點鐘的角度是-Math.PI。所以-Math.PI*2/3到Math.PI*2/3的圓弧形狀如上面的效果圖所示。更多參考API文檔中的arc.startAngle。動畫

獲取SVG元素，而且轉換原點到畫布的中心，這樣咱們在以後建立圓弧時就不須要再單獨指定它們的位置了ui

var svg = d3.select("#myGauge")
var g = svg.append("g").attr("transform", "translate(" + width / 2 + "," + height / 2 + ")");
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添加儀表盤中的文字（標題，數值，單位）this

//添加儀表盤的標題
g.append("text").attr("class", "gauge-title")
    .style("alignment-baseline", "central") //相對父元素對齊方式
    .style("text-anchor", "middle") //文本錨點，居中
    .attr("y", -45)   //到中心的距離
    .text("CPU佔用率");
//添加儀表盤顯示的數值，由於以後還要更新，因此聲明一個變量
var valueLabel = g.append("text").attr("class", "gauge-value")
    .style("alignment-baseline", "central") //相對父元素對齊方式
    .style("text-anchor", "middle") //文本錨點，居中
    .attr("y", 25)    //到中心的距離
    .text(12.65); 
//添加儀表盤顯示數值的單位 
g.append("text").attr("class", "gauge-unity")
    .style("alignment-baseline", "central") //相對父元素對齊方式
    .style("text-anchor", "middle") //文本錨點，居中
    .attr("y", 40)    //到中心的距離
    .text("%");
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D3製做的SVG圖，與Echarts繪製的Canvas比起來，很重要的一個優勢是，能夠用CSS定義SVG的樣式。好比，此處儀表盤標題的樣式以下：spa

.gauge-title{
    font-size: 10px;
    fill: #A1A6AD;
}
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添加背景圓弧

//添加背景圓弧
var background = g.append("path")
    .datum({endAngle:arcMax})  //傳遞endAngle參數到arc方法
    .style("fill", "#444851")
    .attr("d", arc);
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添加表示百分比的圓弧，其中percentage是要表示的百分比，0到1的小數。

//計算圓弧的結束角度
var currentAngle = percentage*(arcMax-arcMin) + arcMin
//添加另外一層圓弧，用於表示百分比
var foreground = g.append("path")
    .datum({endAngle:currentAngle})
    .style("fill", "#444851")
    .attr("d", arc);
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在圓弧末尾添加一個指針標記

var tick = g.append("line")
    .attr('class', 'gauge-tick')
    .attr("x1", 0)
    .attr("y1", -innerRadius)
    .attr("x2", 0)
    .attr("y2", -(innerRadius + 12))  //定義line位置，默認是在圓弧正中間，12是指針的長度
    .style("stroke", "#A1A6AD")
    .attr('transform', 'rotate('+ angleToDegree(currentAngle) +')')
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rotate中的參數是度數，Math.PI對應180，所以須要自定義一個angleToDegree方法把currentAngle轉換一下。

至此，一個SVG儀表盤就製做出來了，不過是靜止的，那怎麼更新這個儀表盤呢？

更新儀表盤

須要更新：表示新的百分比的圓弧；圓弧下方的數值。修改圓弧下方的數值很簡單：

valueLabel.text(newValue)
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更新圓弧則稍麻煩一點，具體思路是：修改圓弧的endAngle，以及修改圓弧末尾指針的transform值。實現的過程當中，須要使用的API：

selection.transition：github.com/d3/d3-trans…
transition.attrTween：github.com/d3/d3-trans…
d3.interpolate：github.com/d3/d3-inter…

更新圓弧，其中angle爲新圓弧的結束角度。

//更新圓弧，而且設置漸變更效
foreground.transition()
    .duration(750)
    .ease(d3.easeElastic)   //設置來回彈動的效果
    .attrTween("d", arcTween(angle)); 
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arcTween方法定義以下。它返回一個d屬性的補間（漸變）動畫方法，使一個圓弧從當前的角度漸變到另外一個新的角度。

arcTween(newAngle) {
    let self=this
    return function(d) {
        var interpolate = d3.interpolate(d.endAngle, newAngle); //在兩個值間找一個插值
        return function(t) {
            d.endAngle = interpolate(t);    //根據 transition 的時間 t 計算插值並賦值給endAngle
            return arc(d); //返回新的「d」屬性值
        };  
    };
}
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這個方法更詳細的說明能夠參考Arc Tween中的註釋。

更新圓弧末尾的指針的原理同上，其中oldAngle是舊圓弧的結束角度。

//更新圓弧末端的指針標記，而且設置漸變更效 
tick.transition()
    .duration(750)
    .ease(d3.easeElastic)   //設置來回彈動的效果
    .attrTween('transform', function(){ //設置「transform」屬性的漸變，原理同上面的arcTween方法
        var i = d3.interpolate(angleToDegree(oldAngle), angleToDegree(newAngle));    //取插值
        return function(t) {
            return 'rotate('+ i(t) +')'
        };
    })
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