【 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
• 更多内容：OUR D3.JS - 数据可视化专题站 和 CSDN个人博客
• 备注：本文发表于 OUR D3.JS ，转载请注明出处，谢谢