首页   注册   登录
V2EX = way to explore
V2EX 是一个关于分享和探索的地方
现在注册
已注册用户请  登录
爱意满满的作品展示区。
宝塔
V2EX  ›  分享创造

数据可视化之下发图实践

  •  
  •   getui · 215 天前 · 1505 次点击
    这是一个创建于 215 天前的主题,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。

    作者:个推前端工程师 东风

    随着互联网的快速发展,数据维度越来越广,呈现形式也越发丰富,具有多维度数据特点的相关业务实践都能通过可视化图表来展示,比如个推的下发图,从时间和区域两个维度,可以即时、直观地展现个推数据下发的过程。

    一、下发图的由来

    个推下发图主要用于呈现个推为 APP 提供推送服务时数据的下发过程,可以直观显示个推推送触达到的城市,有利于开发者对下发数据进行分析。

    个推下发图运用了迁徙图的原理,再通过自主设计开发出的一套可视化展示图像。这一类型的可视化可以广泛应用于拥有地理位置信息和数据转移特征的数据展示。

    二、下发图的构成

    下发图主要由地图、地理位置信息,以及飞线组成。如下图所示:

    三、下发图的技术要点

    1.地图 地图可以利用第三方地图服务,也可以自主绘制地图,本文以后者为例。自主绘制的地图主要利用了墨卡托投影原理,将地球正轴圆柱投影,由经纬度信息转化到画布上对应的位置。

    本文案例中用了 d3.js 中的 geoMercator 进行墨卡托投影转换。

    然后我们可以在阿里云的 datav 中获取地图的 geojson 数据,具体地址可参见括号内链接,( https://datav.aliyun.com/tools/atlas )再通过 canvas 原生 Api,添加背景色、边框等,就可以画出想要的地图了。

    注意:下图中的地图角度透视主要应用了 css 中的 transform,perspective、rotateX、rotateY、rotateZ 等。

    遵循上述步骤,一个透视角度的静态地图就绘制完成了。

    2.贝塞尔曲线 贝塞尔曲线是计算机图形学中相当重要的参数曲线,它通过一个方程来描述一条曲线,根据方程的最高阶数,又分为线性贝塞尔曲线、二次贝塞尔曲线、三次贝塞尔曲线和更高阶的贝塞尔曲线。

    本案例中主要应用了二次贝塞尔曲线,二次贝塞尔曲线的函数如下: B(t) = (1-t) ²P0 + 2t(1-t)P1 + t²P2, t ∈ [0,1] 上图为本文案例中飞线的贝塞尔曲线应用,其中 from 为起点,to 为终点,curveness 为曲线的曲率,取值-1 ~ 1,曲率的绝对值越大,曲线越弯曲,percent 为飞线位置占比。

    3.动画 在 canvas 中,动画效果的实现通常是由 window.requestAnimationFrame 循环执行,因此,飞线需要算出每一帧中飞线的状态,以及飞线的入场和离场形态。

    4.发光效果 那么下发图的特效具体如何实现呢?首先我们来介绍一下头部发光效果的实现过程:

    我们以工业中的 HSL 色彩模式为颜色标准,通过对色相(H)、饱和度(S)、明度(L)三个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加来得到各式各样的颜色,HSL 即代表色相、饱和度、明度三个通道的颜色,这一标准几乎包括了人类视力所能感知的所有颜色。以此为依据,可以发现光源的发光规律,即光源中心的明亮度最高,由内向外,明亮度依次递减。

    所以根据配置的基础颜色,就能获取到顶点发光处颜色的明亮度,大致方法如下: 完成头部发光步骤后,接下来需要打造一个酷炫的形状。发光的头部是一个类似棉签棒的形状,该形状可以用一个半圆和一个三角形来绘制,再根据曲线的切线,获取三角形以及半圆的旋转角度。

    完成下发图头部制作后,接下来需要进行尾部的操作,因为 canvas 自带线性渐变,所以具体代码如下: canvas 的落地效果呈圆形渐变样式,当飞线到达终点后,完整的落地效果就开始展示,整个画面类似雨滴降落到地面。

    5.透视 如果不调整透视角度,贝塞尔曲线的样式如下图所示: 当曲线与下发方向的角度呈 90 度时,曲率最大;角度为 0 度或者 180 度时,曲率最小,与余弦定律相似。 其中 from 是起始位置,to 是终止位置,curveness 是曲线的曲率,angel 是视线的角度。

    最终效果如下:

    四、技术选型

    在进行下发图的技术选型时,个推技术团队对比了 svg 和 canvas 两种技术栈,最后选择了 canvas,然后配合 requestAnimationFrame 画出下发轨迹的帧动画。两款技术栈的具体性能对比如下:

    五、总结

    随着数据维度的扩展和丰富,数据可视化的形态日渐丰富。作为地理位置信息和数据转移特征的数据可视化图表,下发图可以更直观地展现个推为 APP 提供推送服务时的下发量、下发区域等数据,对 APP 的行业分析以及战略调整有着指导性意义。

    8 回复  |  直到 2019-05-04 21:36:31 +08:00
        1
    suhongbo   215 天前
    这个看起来很酷哟
        2
    spygg   215 天前 via iPhone
    @suhongbo 不错,很炫酷
        3
    urmyfaith   215 天前
    no demo code?
        4
    henryhu   215 天前
    好花哨哦,游戏画面既视感
        5
    walle007   215 天前 via iPhone
    很炫酷,赞
        6
    grewer   215 天前
    可以,有空的时候玩一玩
        7
    xuanyuanaosheng   212 天前 via Android
    github?
        8
    dphdjy   199 天前
    山寨了一个 [用 SVG + Canvas + WASM 实现低性能下发图]( https://gitai.me/2019/04/%E4%B8%8B%E5%8F%91%E5%9B%BE/)
    关于   ·   FAQ   ·   API   ·   我们的愿景   ·   广告投放   ·   感谢   ·   实用小工具   ·   1165 人在线   最高记录 5043   ·     Select Language
    创意工作者们的社区
    World is powered by solitude
    VERSION: 3.9.8.3 · 25ms · UTC 18:04 · PVG 02:04 · LAX 10:04 · JFK 13:04
    ♥ Do have faith in what you're doing.