d3.js 绘制极坐标图(polar plot)

时间：2022-05-02 23:27:02

0.引言

在极坐标系中，任意位置可由一个夹角和一段相对原点（极点）的距离表示。也就是说，我们可以用 (angle,r) 来表示极坐标系中的点。

1.数据

假设我们有如下数据集[ [10, 0.2], [6, 0.5], [23, 0.9],... ]。其中每个数据的一维表示时间(24小时制)，二维表示信号强度。如[10, 0.2]表示十点的信号强度为0.2。现在，我们要将这些数据呈现在极坐标图(polar plot)上：

d3.js 绘制极坐标图(polar plot)

2.比例尺

我们发现，源数据的一维并不直接表示角度，二维也并不直接表示距离。那么我们需要用到比例尺。比例尺就是将某一区域的值映射到另一区域，其大小关系不变。

由于我们的区间都是连续的（连续的24小时映射到连续的360°，信号强度值映射到半径值），故这里我们用到的是线性比例尺。

 var angle = d3.scale.linear()

               .domain([0, 24])

               .range([0, 2 * Math.PI]);

 var r = d3.scale.linear()

           .domain([0, max_singnal])

           .range([0, radius]);

3.坐标系

为了清晰地呈现数据，绘制角度坐标轴（每45°画一条线）和半径坐标轴（半径每递增0.1画一个圆）。以及标上刻度。

// 角度坐标轴
 1     var ga = svg.append("g")

           .attr("class", "a axis")

           .selectAll("g")

           .data(d3.range(-90, 270, 45))

           .enter().append("g")

           .attr("transform", function(d) {

             return "rotate(" + d + ")";

         });

     ga.append("line")

         .attr("x2", radius);

     ga.append("text")

         .attr("x", radius + 6)

         .attr("dy", ".35em")

         .style("text-anchor", function(d) { return d < 270 && d > 90 ? "end" : null; })

         .attr("transform", function(d) {

             return d < 270 && d > 90 ? "rotate(180 " + (radius + 6) + ",0)" : null;

         })

         .text(function(d,i) { return i*3 + ":00" });
// 半径坐标轴
 1     var gr = svg.append("g")

           .attr("class", "r axis")

           .selectAll("g")

           .data(r.ticks(max_singnal*10).slice(1))

           .enter().append("g");

     gr.append("circle")

           .attr("r", r);

     gr.append("text")

         .attr("y", function(d) { return -r(d) - 4; })

         .attr("transform", "rotate(20)")

         .style("text-anchor", "middle")

         .text(function(d) { return d; });

4.绘制数据点

     var color = d3.scale.category20();

     var line = d3.svg.line.radial()

           .angle(function(d) {

             return angle(d[0]);

           })

           .radius(function(d) {

             return r(d[1]);

           });

     svg.selectAll("point")

           .data(data)

           .enter()

           .append("circle")

           .attr("class", "point")

           .attr("transform", function(d) {

             var coors = line([d]).slice(1).slice(0, -1);

             return "translate(" + coors + ")"

           })

           .attr("r", 8)

           .attr("fill",function(d,i){

             return color(i);

           });

5.完整代码

<!DOCTYPE html>

<meta charset="utf-8">

<style>

  .frame {

    fill: none;

    stroke: #000;

  }

  .axis text {

    font: 10px sans-serif;

  }

  .axis line,

  .axis circle {

    fill: none;

    stroke: steelblue;

    stroke-dasharray: 4;

  }

  .axis:last-of-type circle {

    stroke: steelblue;

    stroke-dasharray: none;

  }

  .line {

    fill: none;

    stroke: orange;

    stroke-width: 3px;

  }

</style>

<body>

  <script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/d3/3.5.17/d3.min.js"></script>

  <script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/underscore.js/1.8.3/underscore-min.js"></script>

  <script>

      var width = 960,

          height = 500,

          radius = Math.min(width, height) / 2 - 30;

    var data = [

      [0, 0.4],

      [6, 0.2],

      [Math.random()*24, Math.random()],

      [Math.random()*24, Math.random()],

      [Math.random()*24, Math.random()],

      [Math.random()*24, Math.random()],

      [Math.random()*24, Math.random()],

      [Math.random()*24, Math.random()],

      [Math.random()*24, Math.random()],

      [Math.random()*24, Math.random()],

      [Math.random()*24, Math.random()],

      [Math.random()*24, Math.random()],

    ]

    var y = _.map(data, _.last);

    var max =  Math.max.apply(null, y);

    max = Math.ceil(max*10)/10;

    var angle = d3.scale.linear()

        .domain([0, 24])

        .range([0, 2 * Math.PI]);

    var r = d3.scale.linear()

          .domain([0, max])

          .range([0, radius]);

    var svg = d3.select("body").append("svg")

          .attr("width", width)

          .attr("height", height)

          .append("g")

          .attr("transform", "translate(" + width / 2 + "," + height / 2 + ")");

    var gr = svg.append("g")

          .attr("class", "r axis")

          .selectAll("g")

          .data(r.ticks(max*10).slice(1))

          .enter().append("g");

    gr.append("circle")

          .attr("r", r);

    gr.append("text")

        .attr("y", function(d) { return -r(d) - 4; })

        .attr("transform", "rotate(20)")

        .style("text-anchor", "middle")

        .text(function(d) { return d; });

    var ga = svg.append("g")

          .attr("class", "a axis")

          .selectAll("g")

          .data(d3.range(-90, 270, 45))

          .enter().append("g")

          .attr("transform", function(d) {

            return "rotate(" + d + ")";

        });

    ga.append("line")

          .attr("x2", radius);

    ga.append("text")

        .attr("x", radius + 6)

        .attr("dy", ".35em")

        .style("text-anchor", function(d) { return d < 270 && d > 90 ? "end" : null; })

        .attr("transform", function(d) {

            return d < 270 && d > 90 ? "rotate(180 " + (radius + 6) + ",0)" : null;

        })

        .text(function(d,i) { return i*3 + ":00" });

    var color = d3.scale.category20();

    var line = d3.svg.line.radial()

          .angle(function(d) {

            return angle(d[0]);

          })

          .radius(function(d) {

            return r(d[1]);

          });

    svg.selectAll("point")

          .data(data)

          .enter()

          .append("circle")

          .attr("class", "point")

          .attr("transform", function(d) {

            var coors = line([d]).slice(1).slice(0, -1);

            return "translate(" + coors + ")"

          })

          .attr("r", 8)

          .attr("fill",function(d,i){

            return color(i);

          });

  </script>

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