d3.js制作连线动画图和编辑器

此文章为原创文章，原文地址：https://www.cnblogs.com/eagle1098/p/11431679.html

连线动画图

编辑器

效果如上图所示。
本项目使用主要d3.jsv4制作，分两部分，一个是实际展示的连线动画图，另一个是管理人员使用鼠标编辑连线的页面。对于d3.js如何引入图片，如何画线等基础功能，这里就不再介绍了，大家可以找一些入门文章看一下。这里主要介绍一下重点问题。

1.连线动画图

此图的主要功能是每隔给定时间，通过ajax请求后台数据，并根据返回的数据动态改变每个图片下方的数值，动态改变连线上的动画流动方向和是否流动。
首先，确定图表中需要配置的内容，如各图片存储位置，连线和动画颜色，图片和连线的坐标等。这些数据需要在html中进行配置，最好写成object对象，赋值给我们自己的图表类的函数。比如：

 var data = {
   element:[{
     image: 'img/work.png',
     pos:[1,1], // 图片位置
     linePoint:[], // 图片发出线段坐标数组
     lineDir:0, // 线段动画方向
     title: '工作'
   }],
   lineColor:'black', // 连线颜色
   animateColor: 'red', // 动画颜色
 };
 var chart = new Myd3chart('#chart');
 chart.lineChart(data);

其中图片发出的线段坐标数组，使用外部文件提供，此文件由之后介绍的编辑器生成。
在设计我们自己的图表函数时，最好把每个功能划分成独立的函数，这样方便以后的维护和扩展。
动画线段采用css的方式，有动画的线段添加此css即可：

 .animate-line{
   fill: none;
   stroke-width: 1;
   stroke-dasharray: 50 100;
   stroke-dashoffset: 0;
   animation: stroke 6s infinite linear;
 }
 @keyframes stroke {
   100% {
     stroke-dashoffset: 500; /* 如果反向移动改为-500 */
   }
 }

这个图表的难点在于动态改变连线上的流动动画，因为A线段的终点会连接到B线段上，如果B线段动画停止，则A线段上的动画仍然要从B上经过，而不能简单停止B线段上的动画。而且如果B线段上的接入点不止一个，还要判断接入点之间的顺序，只显示最靠近B起始点的接入点的动画。另外还要判断接入线段上是否有接入线段，层级关系里面如果有1个线段有动画，则此接入点就有动画流出。（这里说起来有点绕）
我的方法是：
1）统计每个线段上的所有接入点，这里就是图片名称，用于判断此线段是否有动画流出。
2）接收后台传来的数据时，判断每个线段是否有动画，如果有动画，则直接恢复其动画线段的起始点坐标；如果没有动画，则判断最靠近起始点的接入点是否有动画，如果有动画则将动画线段的起始点改为此接入点坐标。

 // 统计接入点
   function findAccessPoint() {
     var accessPoints = [];
     // 记录每个线段上的接入点，data为配置数据
     data.eles.forEach(function(d, i){
       if(d.line.length == 0){
         return;
       }
       var acsp = {
         name: d.title.text,
         ap: [], // 接入点,按顺序排列，头部离开始点近
       };
       // 本线段上，每两相邻的点作为一个元素存入数组
       var linePair = [];
       // 本线段起始点
       var startPos = d.line[0];
       d.line.forEach(function(dd, di){
         if(d.line[di+1]){
           var pair = {
             start: dd,
             end: d.line[di+1]
           };
           linePair.push(pair);
         }
       });
       // 对每两相邻的点，查找接入点
       linePair.forEach(function(dd, di){
         chartData.eles.forEach(function(ddd, ddi){
           // 排除自己，查找自己线段上的接入点
           if(i != ddi && ddd.line.length > 1){
             // 得到此线段终点
             var pos = ddd.line[ddd.line.length - 1];
             // dd.start开始点,dd.end结束点
             // 用x坐标计算在本线段上的y坐标，再和实际的y坐标比较
             var computeY = dd.start[1] +
               (pos[0] - dd.start[0])*(dd.end[1] - dd.start[1])/(dd.end[0] - dd.start[0]);
             var dif = Math.abs(computeY - pos[1]);
             // 如果误差在2以内，并且此线终点在当前线起点和终点之间
             // 认为此点为接入点
             if(dif < 2 && (
               (
                 ((pos[0] > dd.start[0]) && (pos[0] < dd.end[0])) ||
                 ((pos[0] < dd.start[0]) && (pos[0] > dd.end[0]))
               ) && (
                 ((pos[1] > dd.start[1]) && (pos[1] < dd.end[1])) ||
                 ((pos[1] < dd.start[1]) && (pos[1] > dd.end[1]))
               )
             )) {
               var dis = Math.pow((pos[0] - startPos[0]),2) + Math.pow((pos[1] - startPos[1]),2);
               var ap = {
                 name: ddd.title.text,
                 ap: pos,
                 distance: dis, // 距离起始点的距离
                 allNames: [], // 所有通过此接入点的站点名称
               }
               acsp.ap.push(ap);
             }
           }
         });
       })
       accessPoints.push(acsp);
     });
 
     //对所有的接入点，按与起始点的距离排序，并查找此接入点的上层站点
     accessPoints.forEach(function(d, i){
       // 按distance由小到大排序
       d.ap.sort(function(a, b){
         return a.distance - b.distance;
       });
       // 查找每个接入点的上层站点
       d.ap.forEach(function(dd, di){
         findPoint(dd.name, dd.allNames);
       });
     });
     // name是接入点名称，arr是该接入点的allNames
     function findPoint(name, arr){
       accessPoints.forEach(function(d, i){
         // 在数组中找到指定名称的项
         if(d.name === name){
           if(d.ap.length>0){
             // 把该项下面的ap中的名称加入给定arr
             d.ap.forEach(function(dd, di){
               arr.push(dd.name);
               // 如果该点内的allNames已经有值则直接加入
               if(dd.allNames.length>0){
                 dd.allNames.forEach(function(d, i){
                   arr.push(d);
                 });
               } else{
                 // 递归查找子接入点
                 findPoint(dd.name, arr);
               }
             });
           } else {
             return;
           }
         }else{
           return;
         }
       });
     }
   }

以上函数的运行结果会产生一个对象，存储每个接入线段上‘挂载’的接入点，目的就是改变动画时方便判断。

 // 更新线条动画
     aniLine.each(function(d, i){
         var curLine = d3.select(this);
         // 找到对应的动画line
         if (dd.name === curLine.attr('tag')) {
           // 处理动画是否运行
           if (dd.ani) {
             // 此线条动画运行
             curLine.style('animation-play-state', 'running');
             curLine.style('display', 'inline');
             // 如果动画运行，则恢复原始动画路径
             curLine.attr('d', function(d){
               return line(chartData.eles[i].line);
             });
           } else {
             // 此线条动画停止
             // 先查找离本线段开始点最近的接入点
             var acp = accessPoints;
             // 从accessPoints中找到本节点的接入点集合
             var ap = [];
             acp.forEach(function(acd, aci){
               if(acd.name === dd.name){
                 ap = acd.ap;
               }
             });
             // 最近有动画接入点序号
             var acIndex = -1;
             // 找到最近的有动画接入点，远近按数组序号递增
             for(var j=0;j<ap.length;j++){
               // 复制所有子接入点数组
               var allNames = ap[j].allNames.concat();
               // 将接入点名称也加入
               allNames.push(ap[j].name);
               // 判断此接入点树中是否有动画，如果1个有就可以
               allNames.forEach(function(name,ani){
                 data.forEach(function(datad, datai){
                   if(datad.name === name){
                     if(datad.ani){
                       acIndex = j;
                       return;
                     }
                   }
                 });
               });
               if(acIndex != -1) {
                 break;
               }
             }
             // 如果存在有动画接入点
             if(acIndex != -1){
               curLine.style('animation-play-state', 'running');
               curLine.style('display', 'inline');
               curLine.attr('d', function(d){
                 var accp = ap[acIndex].ap;
                 var curLine = data.element[i].line.concat();
                 // 接入节点与开始点的距离
                 var disAp = Math.pow((accp[0] - curLine[0][0]),2) +
                 Math.pow((accp[1] - curLine[0][1]),2);
                 // 如果当前线段中有离开始节点比接入点近的节点
                 // 则删除此节点
                 curLine.forEach(function(curld, curli){
                   if(curli > 0){
                     var dis = Math.pow((curld[0] - curLine[0][0]),2) +
                       Math.pow((curld[1] - curLine[0][1]),2);
                     if(dis < disAp){
                       // 删除此点
                       curLine.splice(curli,1);
                     }
                   }
                 });
                 // 从此接入点处开始动画
                 curLine.splice(0,1,accp);
                 // debugger;
                 return line(curLine);
               });
             }else{
               // 此线条动画停止
               curLine.style('animation-play-state', 'paused');
               curLine.style('display', 'none');
             }
           }
         }

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2.编辑器

由于本图表需要配置大量坐标，如果手动填写的话效率十分低下，所以需要开发一个编辑器用来修改图表。
编辑器的主要使用方法为，使用鼠标拖动图标，双击确定起始位置并开始实时画线状态，随着鼠标移动动态画出线段，单击确定临时终点，再单击确定下一个终点，右击结束动态画线状态。如果鼠标单击其他图标，则终点为该图标的起始坐标。本程序的实时画线部分进行了倾斜的约束，即左倾或右倾30度角。
编辑器比展示图要简单一些，复杂部分在事件处理。

 // 拖动图标
     var draging = d3.drag()
       .on('drag', function () {
         // 当长宽相同时,iconSize是图标大小[宽，高]
         var move = iconSize[0] / 2,
           moveSubBg = [25, 53.5], moveTitle = [25, 50];
         var g = d3.select(this),
           eventX = d3.event.x - move,
           eventY = d3.event.y - move;
         // 设定图标位置
         g.select('.image')
           .attr('x', eventX)
           .attr('y', eventY);
       })
       // 拖拽结束
       .on('end', function () {
         var g = d3.select(this);
         g.select('.subBg')
           .attr('transform', function (d, i) {
           // 对子标签的处理，自动符合字符串长度
             var x = parseFloat(d3.select(this).attr('x')) + parseFloat(d3.select(this).attr('width')) / 2,
               // y没被缩放，所以不用处理
               y = d3.select(this).attr('y'),
               dsl = (d.title.subTitle.text + '').length;
             var scaleX = dsl * 5.5;
             return 'translate(' + x + ' ' + y + ') scale(' + scaleX + ', 1) translate(' + -x + ' ' + -y + ')';
           });
       });
     // 图标组增加拖动事件
     imageGs.call(draging);

以上拖动事件，只是调用基本方法。
实时画线功能需要提前定义临时存储对象，用来存储鼠标移动时线段的终点坐标。

 // 鼠标移动时，实时画线到鼠标当前位置，_bodyRect为主区域
     _bodyRect.on('mousemove', function(){
       // 如果不处于实时画线状态
       if(!_chartData.drawing){
         return;
       }
       // 如果没有端点名称
       if (!_chartData.linePrePare.name) {
         return;
       }
       /* 实时画线 */
       // 判断线段倾斜方向,linePrePare为线段临时存储
       var preLines = linePrePare.lines;
       var mousePos = d3.mouse(_bodyRect.node()),
         beforePos = preLines[preLines.length - 1], newy,
         newPos = [];
       if((mousePos[0]>beforePos[0] && mousePos[1]>beforePos[1]) || (mousePos[0]<beforePos[0] && mousePos[1]<beforePos[1])){
         // 向左倾斜\ 左上到右下：y = cy + 0.7*(x-cx)
         newy = beforePos[1] + 0.7 * (mousePos[0] - beforePos[0]);
       } else {
         // 向右倾斜/ 左下到右上：y = cy - 0.7*(cx-x)
         newy = beforePos[1] - 0.7 * (mousePos[0] - beforePos[0]);
       }
       newPos = [mousePos[0], newy];
       // 移除旧线
       if(_chartData.tempLine.line){
         _chartData.tempLine.pos = [];
         _chartData.tempLine.line.remove();
       }
       // 画新线，tempLine为实时画线的临时存储
       _chartData.tempLine.line = _chartData.lineRootG.append('path')
         .attr('class', 'line-path')
         .attr('stroke', chartData.line.color)
         .attr('stroke-width', chartData.line.width)
         .attr('fill', 'none')
         .attr('d', function () {
           var newLine = [
             preLines[preLines.length - 1],
             newPos
           ];
           _chartData.tempLine.pos = newPos;
           return line(newLine);
         });
 
       // 当鼠标移入某个建筑图标范围时
       _chartData.imageGs.on('mouseenter', function(d, i){
         // 移除旧线
         if(_chartData.tempLine.line){
           _chartData.tempLine.pos = [];
           _chartData.tempLine.line.remove();
         }
         // 得到图标中心点坐标
         var posX = parseFloat(d3.select(this).select('.image').attr('x')) + _chartConf.baseSize[0] / 2;
         var posY = parseFloat(d3.select(this).select('.image').attr('y')) + _chartConf.baseSize[1] / 2;
         // 将此建筑图标的中心点坐标作为终点坐标画线
         _chartData.tempLine.line = _chartData.lineRootG.append('path')
           .attr('class', 'line-path')
           .attr('stroke', chartData.line.color)
           .attr('stroke-width', chartData.line.width)
           .attr('fill', 'none')
           .attr('d', function () {
             var newLine = [
               preLines[preLines.length - 1],
               [posX,posY]
             ];
             _chartData.tempLine.pos = [posX,posY];
             return line(newLine);
           });
       });
       // 当鼠标移出图标区域
       _chartData.imageGs.on('mouseleave', function(d, i){
         // 移除旧线
         if(_chartData.tempLine.line){
           _chartData.tempLine.pos = [];
           _chartData.tempLine.line.remove();
         }
       });
       // 对图标单击鼠标，保存线
       _chartData.imageGs.on('click', function (d, i) {
         // 保存临时线
         drawLine();
         // 停止实时画线
         exitDrawing();
       });
     });
     // 点击鼠标右键,停止实时画线
     _bodyRect.on('contextmenu', function(){
       // 停止实时画线
       exitDrawing();
       d3.event.preventDefault();
     });
    });
   }

在此只贴出部分代码，如果大家有任何建议和问题，还请留言，谢谢。

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