【 D3.js 高级系列 — 2.0 】 捆图

捆图（Bundle）是 D3 中比较奇特的一个布局，只有两个函数，而且需要与其它布局配合使用。本文讲述捆图的制作方法。

有关捆图的例子极少，很容易找到的是：http://bl.ocks.org/mbostock/1044242

但是此例有些复杂，不太容易弄懂，而且也没有相应的说明文字（D3官网上的例大多没有相应文字解说），根本无法作为参考。本文提供一个简单的例子，讲解捆图到底是什么，应该怎么做。

捆图只有两个函数：

d3.layout.bundle()：创建一个捆图布局。

bundle(links)：根据数组links的source和target，计算路径。

捆图的布局之所以函数少，是因为它常与其它层级布局一起使用。所谓层级布局，是指采用嵌套结构（父子节点关系）来描述节点信息，根据层级布局扩展出来的布局即：集群图、打包图、分区图、树状图、矩阵树图。最常见的是与集群图一起使用，使用集群图布局计算节点的位置，再用捆图布局计算连线路径。也就是说，捆图布局只干一件事：

计算连线的路径。

下面举一个例子。中国的高铁已经在很多城市开通，如北京到上海，北京到桂林等。现要制作一图来表示经过哪一座城市的高铁最密集。

1. 数据

有9座城市：

var cities = {     name: "",     children:[     {name: "北京"},{name: "上海"},{name: "杭州"},     {name: "广州"},{name: "桂林"},{name: "昆明"},     {name: "成都"},{name: "西安"},{name: "太原"}     ] };

这9座城市所属的节点有一个公共的父节点，父节点名称为空，稍后并不绘制此父节点。另外还有连接各城市高铁的数组，如下：

var railway = [{source: "北京", target: "上海"},{source: "北京", target: "广州"},{source: "北京", target: "杭州"},{source: "北京", target: "西安"},{source: "北京", target: "成都"},{source: "北京", target: "太原"},{source: "北京", target: "桂林"},{source: "北京", target: "昆明"},{source: "北京", target: "成都"},{source: "上海", target: "杭州"},{source: "昆明", target: "成都"},{source: "西安", target: "太原"}];//（该数据为假设，并没有经过调查）

source和target分别表示高铁的两端。

2. 布局（数据转换）

前面提到，捆图布局要和其他布局联合使用，在这里与集群图布局联合。分别创建一个集群图布局和一个捆图布局。

var cluster = d3.layout.cluster().size([360, width/2 - 50]).separation(function(a, b) { return (a.parent == b.parent ? 1 : 2) / a.depth; });var bundle = d3.layout.bundle();

从集群图布局的参数可以看出，接下来节点将要分布呈圆形。捆图布局没有参数可以设置，只创建即可，保存在变量bundle中。

先使用集群图布局计算节点：

var nodes = cluster.nodes(cities);console.log(nodes);

将计算后的节点数组保存在nodes中，并输出该数组，结果如图1所示，第一个节点有9个子节点，其他的节点都有且只有一个父节点，没有子节点。这是接下来捆图要使用的节点数组，但是却是用集群图布局计算而来的。

图1

下一步是重点，要使用数组railway。由于railway中存储的source和target都只有城市名称，因此先要将其对应成nodes中的节点对象。写一个函数，按城市名将railway中的source和target替换成节点对象。

function map( nodes, links ){var hash = [];for(var i = 0; i < nodes.length; i++){hash[nodes[i].name] = nodes[i];}var resultLinks = [];for(var i = 0; i < links.length; i++){resultLinks.push({  source: hash[ links[i].source ], target: hash[ links[i].target ]});}return resultLinks;}

使用该函数返回的数组，即可作为捆图布局bundle的参数使用：

var oLinks = map(nodes, railway);console.log(oLinks);var links = bundle(oLinks);console.log(links);

map()返回的结果保存在oLinks，bundle()返回的结果保存在links中，输出结果分别如图2和图3所示，即捆图布局的连线数组转换前后的变换。

图2

如图2，转换前，连线数组的每一项都只有两个变量：source和target，内容是节点对象。对于第一个连线，是从“北京”到“上海”。如图3，转换之后，source和target不见了，取而代之的是0、1、2，变成了一个数组。很明显，该数组的第一项和source的内容一样，最后一项和target的内容一样，但中间多出了一项（图3的红框内）。多出的这一项是根据source和target公共的父节点计算出来的。于是，该数组表示了一条路径。

其实，捆图布局根据各连线的source和target为我们计算了一条条连线路径，我们可以把捆图布局的作用简单地解释为：使用这些路径绘制的线条能更美观地表示“经过哪座城市的高铁最多”。

图3

3. 绘制

经过捆图布局转换后的数据很适合用d3.svg.line()和d3.svg.line.radial()来绘制，前者是线段生成器，后者是放射式线段生成器。在line.interpolate()所预定义的插值模式中，有一种就叫做bundle，正是为捆图准备的。

由于本例中用集群图布局计算节点数组使用的使用圆形的，因此要用放射式的线段生成器。先创建一个：

var line = d3.svg.line.radial().interpolate("bundle").tension(.85).radius(function(d) { return d.y; }).angle(function(d) { return d.x / 180 * Math.PI; });

此线段生成器是用来获取连线路径的。接下来，添加一个分组元素<g>，用来放所有与捆图相关的元素。

gBundle = svg.append("g").attr("transform", "translate(" + (width/2) + "," + (height/2) + ")");var color = d3.scale.category20c();//颜色比例尺

然后，先在gBundle中添加连线路径：

var link = gBundle.selectAll(".link")  .data(links)  .enter()  .append("path")  .attr("class", "link")  .attr("d", line);//使用线段生成器

在该连线的样式中，添加透明度能够在连线汇聚处更能显示出“捆”的效果。例如样式设定为：

.link {fill: none;stroke: black;stroke-opacity: .5;stroke-width: 8px;}

连线的绘制结果如图4所示。

图4

最后，向图中添加节点。节点用一个圈，里面写上城市的名称来表示。首先，绑定节点数组，并添加与之对应的<g>元素。

var node = gBundle.selectAll(".node")  .data( nodes.filter(function(d) { return !d.children; }) )  .enter()  .append("g")  .attr("class", "node")  .attr("transform", function(d) {return "rotate(" + (d.x- 90) + ")translate(" + d.y + ")" + "rotate("+ (90 - d.x) +")";   });

要注意，被绑定的数组是经过过滤后的nodes数组。此处的filter是JavaScript数组对象自身的函数，粗体字的部分表示只绑定没有子节点的节点，也就是说9座城市的公共父节点不绘制。然后只要在该分组元素<g>中分别加入<circle>和<text>即可。

node.append("circle")  .attr("r", 20)  .style("fill",function(d,i){ return color(i); });node.append("text").attr("dy",".2em").style("text-anchor", "middle").text(function(d) { return d.name; });

结果如图5所示。由于经过北京的高铁线路最多，连线在北京的圆圈处最密集，就好像将很多条绳子“捆”在这里一样。

 

图5

 

当节点和连线变得很多很复杂时，就变成了本文开头处的例子。就像本文开头说的一样，那个例子完成度太高，根本不能提供参考。希望本文的例子能给大家作为捆图的参考范例。

完整代码请点击以下链接查看：

http://www.ourd3js.com/demo/G-2.0/bundle.html

谢谢阅读。

文档信息

• 版权声明：署名（BY）-非商业性（NC）-禁止演绎（ND）
• 发表日期：2015 年 3 月 20 日
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