D3.js實現動態錶盤效果

這次為大家帶來D3.js實現動態錶盤效果，D3.js實現動態錶盤效果的注意事項有哪些，下面就是實戰案例，一起來看一下。

本文介紹了D3.js實作簡潔實用的動態儀表板的範例，分享給大家，具體如下：

動態效果圖：

儀表板效果圖

細看上面的動態效果圖，可以發現：

1. 一個值轉換到新的值時，是漸變的過程；

2. 圓弧末端有一個垂直線，作為儀表板的指針，在儀表板數值變化時，有一個彈性的動畫效果。

一開始，我是用Echarts來實作儀表板，但是它無法滿足上面的兩點需求。所以後來改成用D3.js。

D3.js可以完美地實現圖表的定制，從細節上，完美地滿足我們的需求。

初始化儀表板

1、先定義一個svg元素：

<svg id="myGauge" width="80" height="108" ></svg>

然後，宣告一些變數用於初始化：

var width=80, 
  height=108,  //svg的高度和宽度，也可以通过svg的width、height属性获取
  innerRadius = 22,
  outerRadius = 30, //圆弧的内外半径
  arcMin = -Math.PI*2/3,
  arcMax = Math.PI*2/3, //圆弧的起始角度和终止角度

2、建立一個arc 方法，並設定所有的屬性，除了endAngle。在創建圓弧的時候，傳遞一個包含 endAngle 屬性的物件到這個方法，就可以計算出一個給定角度的 SVG path。

var arc = d3.arc()
  .innerRadius(22)
  .outerRadius(30)
  .startAngle(arcMin)

圓弧角度怎麼設定呢？

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 。因此-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。

3、取得SVG元素，並且轉換原點到畫布的中心，這樣我們在之後創建圓弧時就不需要再單獨指定它們的位置了

var svg = d3.select("#myGauge")
var g = svg.append("g").attr("transform", "translate(" + width / 2 + "," + height / 2 + ")");

4、添加儀表板中的文字（標題，數值，單位）

//添加仪表盘的标题
g.append("text").attr("class", "gauge-title")
  .style("alignment-baseline", "central") //相对父元素对齐方式
  .style("text-anchor", "middle") //文本锚点，居中
  .attr("y", -45)  //到中心的距离
  .text("CPU占用率");
//添加仪表盘显示的数值，因为之后还要更新，所以声明一个变量
var valueLabel = g.append("text").attr("class", "gauge-value")
  .style("alignment-baseline", "central") //相对父元素对齐方式
  .style("text-anchor", "middle") //文本锚点，居中
  .attr("y", 25)  //到中心的距离
  .text(12.65); 
//添加仪表盘显示数值的单位      
g.append("text").attr("class", "gauge-unity")
  .style("alignment-baseline", "central") //相对父元素对齐方式
  .style("text-anchor", "middle") //文本锚点，居中
  .attr("y", 40)  //到中心的距离
  .text("%");

D3製作的SVG圖，與Echarts繪製的Canvas比起來，很重要的一個優點是，可以用CSS定義SVG的樣式。例如，此處儀錶板標題的樣式如下：

.gauge-title{
  font-size: 10px;
  fill: #A1A6AD;
}

5、新增背景圓弧

//添加背景圆弧
var background = g.append("path")
  .datum({endAngle:arcMax}) //传递endAngle参数到arc方法
  .style("fill", "#444851")
  .attr("d", arc);

6、新增表示百分比的圓弧，其中percentage是要表示的百分比，0到1的小數。

//计算圆弧的结束角度
var currentAngle = percentage*(arcMax-arcMin) + arcMin
//添加另一层圆弧，用于表示百分比
var foreground = g.append("path")
  .datum({endAngle:currentAngle})
  .style("fill", "#444851")
  .attr("d", arc);

7、在圓弧末尾加上一個指標標記

var tick = g.append("line")
  .attr('class', 'gauge-tick')
  .attr("x1", 0)
  .attr("y1", -innerRadius)
  .attr("x2", 0)
  .attr("y2", -(innerRadius + 12)) //定义line位置，默认是在圆弧正中间，12是指针的长度
  .style("stroke", "#A1A6AD")
  .attr('transform', 'rotate('+ angleToDegree(currentAngle) +')')

rotate中的參數是度數，Math.PI對應180，因此需要自訂一個angleToDegree方法把currentAngle轉換一下。

至此，一個SVG儀表板就製作出來了，不過是靜止的，那要怎麼更新這個儀錶板呢？

更新儀表板

需要更新：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)

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。

實現的過程中，需要使用的API：

selection.transition：https://github.com/d3/d3-transition/blob/master/ README.md#selection_transition
transition.attrTween：https://github.com/d3/d3-transition/blob/master/README.md#transition_attrTween
d3.interpolate：https://github.com/ d3/d3-interpolate/blob/master/README.md#interpolate

1、更新圓弧，其中angle為新圓弧的結束角度。

//更新圆弧，并且设置渐变动效
foreground.transition()
  .duration(750)
  .ease(d3.easeElastic)  //设置来回弹动的效果
  .attrTween("d", arcTween(angle));

arcTween方法定義如下。它傳回一個d屬性的補間（漸變）動畫方法，使一個圓弧從目前的角度漸變到另一個新的角度。

arcTween(newAngle) {
  let self=this
  return function(d) {
    var interpolate = d3.interpolate(d.endAngle, newAngle); //在两个值间找一个插值
    return function(t) {
      d.endAngle = interpolate(t);  //根据 transition 的时间 t 计算插值并赋值给endAngle
      return arc(d); //返回新的“d”属性值
    }; 
  };
}

這個方法更詳細的說明可以參考Arc Tween中的註解。

2、更新圓弧末端的指標的原理同上，其中oldAngle是舊圓弧的結束角度。

//更新圆弧末端的指针标记，并且设置渐变动效      
tick.transition()
  .duration(750)
  .ease(d3.easeElastic)  //设置来回弹动的效果
  .attrTween('transform', function(){ //设置“transform”属性的渐变，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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