D3.js坐标轴的绘制方法、添加坐标轴的刻度和各比…

2019-05-08 07:31:06来源：博客园阅读 ()

坐标轴(Axis)

坐标轴(Axis)在很多图表中都可见到，例如柱形图、折线图、散点图等。坐标轴由一组线段和文字组成，坐标轴上的点由一个坐标值确定。但是，如果使用SVG的直线和文字一笔一画的绘制坐标轴，工作量将会极其的大。D3提供了坐标轴的制作方法，需要之前所给大家讲的比例尺一起使用。开发者仅仅需要几行代码，就能够生成各式各样的坐标轴。

与坐标轴相关的方法有:

d3.svg.axis() :

创建一个默认的新坐标轴。

axis(selection) :

将此坐标轴应用到指定的选择集上，该选择集需要包含有<svg>或<g>元素。

axis.scale([scale]) :

设定或获取坐标轴的比例尺。

axis.orient([orientation]) :

设定或获取坐标轴的方向，有四个值:top、bottom、left、right。top表示水平坐标轴的刻度在直线下方。bottom表示水平坐标轴的刻度在直线上方。left表示垂直坐标轴的刻度在直线右方。right表示垂直坐标轴的刻度在直线左方。

axis.ticks([argument...]) :

设定或获取坐标轴的分隔数，默认为10.例如设定为5，则坐标轴上的刻度数量为6，分段数为5.这个函数会调用比例尺的ticks()

axis.tickValues([values]) :

设定或获取坐标轴的指定刻度。例如，参数为[1,2,3,6,7,8]，则在这几个值上会有刻度。

axis.tickSize([inner,outer]):

设定或获取坐标轴的内外刻度的长度。默认都为6

axis.innerTickSize([size]) :

设定或获取坐标轴的内刻度的长度。内刻度指不是两端的刻度。

axis.outerTickSize([size]) :

设定或获取坐标轴的外刻度的长度。外刻度指两端的刻度。

asix.tickFormat([format]) :

设定或获取刻度的格式。

坐标轴的绘制方法:

在之前给大家介绍过，在SVG中有<path>、<line>、<text>元素，D3所绘制的坐标轴就是由这三中元素组成的。其中，坐标轴的主直线是由<path>绘制的。刻度是由<line>绘制的。刻度文字是由<text>所绘制的。举个例子:

 1  　　　　var width = 600;
 2         var height = 600;
 3         var svg = d3.select("#body")
 4                     .append("svg")
 5                     .attr("width",width)
 6                     .attr("height",height)
 7 
 8         // 用于坐标轴的线性比例尺
 9         var xScale = d3.scale.linear()
10                             .domain([0,10])
11                             .range([0,300])
12 
13 
14         // 定义坐标轴
15         var axisBottom = d3.svg.axis()
16                              .scale(xScale)      //使用上面定义的比例尺
17                              .orient("bottom")   //刻度方向向下
18 
19 
20         //在svg中添加一个包含坐标轴各元素的g元素
21         var gAxis = svg.append("g")
22                     .attr("transform","translate(80,80)")    //平移到(80,80)
23                     .attr("class","axis")　　　　　　　　　　　　24 
25         //在gAxis中绘制坐标轴
26         axisBottom(gAxis)

坐标轴的所有图形元素需放入<svg>或<g>里，建议新建一个g元素来控制，而不要直接放在<svg>里，因为<svg>中通常还包含有其他的图形元素。上面代码中，先在<body>中添加了<svg>，然后再在<svg>中添加了<g>，坐标轴就绘制在这个<g>中。绘制之后body中的元素结构如图所示:

class为tick的<g>元素就是刻度，每一个刻度里都包含有<line>和<text>。坐标轴的主直线是最下方的<path>,其class是demain。

xScale是一个线性比例尺，其定义域为[0,10]，这是坐标轴刻度值的范围。值域为[0,300]，这是坐标轴实际的像素长度。定义坐标轴时。使用scale(sScale)指定比例尺。代码的最后一行，axis(gAxis)表示的是在gAxis选择集中绘制坐标轴，gAxis是在<svg>中新添加的分组元素。结果如图:

看到图后是不是觉得这坐标轴太丑了 ~ ~ 而且刻度直线都没有显示出来。这是因为还没有为坐标轴定制样式，首先定义class类名，上面代码第23行处。然后写css代码:

 1    .axis path{
 2         fill:none;
 3         stroke : black;
 4         shape-rendering:crispEdges;
 5     }
 6     .axis line{
 7         fill:none;
 8         stroke : black;
 9         shape-rendering:crispEdges;
10     }
11     .axis text{
12         font-family: sans-serif;
13         font-size: 11px;
14     }

现在再看一下效果图:

现在比之前要美观多了。上面使用了axis(gAxis)的方式来指定绘制的位置。除此之外，还有一种常用的方式。就是之前讲过的call()。gAxis.call(axis)。这种方式的调用以后会很常用的。

坐标轴刻度

说到坐标轴的属性，基本上是在说刻度，例如刻度的方向、间隔、长度、文字格式等。上次给大家讲的坐标轴，设置了刻度的方向orientation("bottom")，因此刻度在直线的下方。如果要设置在什么值上标出刻度，使用ticks()和tickValues()。举个例子:

 1 　　　　 var width = 600;
 2         var height = 600;
 3         var svg = d3.select("#body")
 4                     .append("svg")
 5                     .attr("width",width)
 6                     .attr("height",height)
 7         //用于坐标轴的线性比例尺
 8 
 9         var xScale = d3.scale.linear()
10                             .domain([0,10])
11                             .range([0,300])
12 
13 
14         //定义坐标轴
15         var axisLeft = d3.svg.axis()
16                             .scale(xScale)
17                             .orient("left")  //刻度方向向左
18                             .ticks(5)
19 
20 
21         //在svg中添加一个包含坐标轴各元素的g元素
22         var gAxis = svg.append("g")
23                     .attr("transform","translate(80,80)")    //平移到(80,80)
24                     .attr("class","axis")
25         //在gAxis中绘制坐标轴
26         axisLeft(gAxis)

效果图:

再举个例子:

 1 　　　　 var width = 600;
 2         var height = 600;
 3         var svg = d3.select("#body")
 4                     .append("svg")
 5                     .attr("width",width)
 6                     .attr("height",height)
 7         //用于坐标轴的线性比例尺
 8 
 9         var xScale = d3.scale.linear()
10                             .domain([0,10])
11                             .range([0,300])
12 
13 
14         //定义坐标轴
15         var axisRight = d3.svg.axis()
16                             .scale(xScale)       
17                             .orient("right")    //刻度方向向右
18                             .tickValues([3,4,5,6,7])            
19 
20 
21 
22         //在svg中添加一个包含坐标轴各元素的g元素
23         var gAxis = svg.append("g")
24                     .attr("transform","translate(80,80)")    //平移到(80,80)
25                     .attr("class","axis")
26         //在gAxis中绘制坐标轴
27         axisRight(gAxis)

效果图:

比例尺scale的定义域为[0,10]。上面两个例子定义了两个坐标轴，刻度分别位于左边和右边，刻度值分别用ticks()和tickValues()来指定。注意刻度的区别。

上面绘制的坐标轴，刻度的直线都是相同长度的:有时候也需要不同的长度的,最常见的是首位两个刻度的长度比内部要长。此时需要用到tickSize()，举个例子:

 1  　　　　var width = 600;
 2         var height = 600;
 3         var svg = d3.select("#body")
 4                     .append("svg")
 5                     .attr("width",width)
 6                     .attr("height",height)
 7         //用于坐标轴的线性比例尺
 8 
 9         var xScale = d3.scale.linear()
10                             .domain([0,10])
11                             .range([0,300])
12 
13         //定义坐标轴
14         var axiosTop = d3.svg.axis()
15                         .scale(xScale)
16                         .orient("top")  //刻度方向向上
17                         .ticks(5)
18                         .tickSize(2,4)
19　　　　　　　　　　　　　　　.tickFormat(d3.format("$0.1f"))

20 
21 
22         //在svg中添加一个包含坐标轴各元素的g元素
23         var gAxis = svg.append("g")
24                     .attr("transform","translate(80,80)")    //平移到(80,80)
25                     .attr("class","axis")
26         //在gAxis中绘制坐标轴
27         axiosTop(gAxis)
28

tickSize()的第一个参数是内部刻度的直线长度，第二个参数是首尾两个刻度的直线长度。也可以用innerTickSize()和outerTickSize()分别进行设置。如图，两端的刻度线比内部的要长。

刻度文字的格式通过tickFormat()设置，此外还需要用到d3.format()，它返回的对象作为tickFormat()的参数。在d3.format()的参数里，可指定刻度文字的格式。例如在上面代码第19行处添加.tickFormat(d3.format("$0.1f")) ,然后看一下效果图:

文字格式的规则遵循迷你语言的格式规范。

各比例尺的坐标轴

坐标轴必须要设置一个比例尺，根据比例尺的不同可以得到不同的坐标轴。使用的最多的是线性比例尺。下面来看看随着比例尺的不同，坐标轴的刻度是怎样变化的。

一、线性比例尺的坐标轴:

代码 :

 1  　　　　var width = 600;
 2         var height = 600;
 3         var svg = d3.select("#body")
 4                     .append("svg")
 5                     .attr("width",width)
 6                     .attr("height",height)
 7 
 8         //用于坐标轴的比例尺
 9 
10         // 线性比例尺
11         var xScaleLine = d3.scale.linear()
12                         .domain([0,1])
13                         .range([0,500])
14 
15         //定义坐标轴
16 
17         var axisBottomLine = d3.svg.axis()
18                              .scale(xScaleLine)      //使用上面定义的比例尺
19                              .orient("bottom")       //刻度方向向下
20 
21 
22         //在svg中添加一个包含坐标轴各元素的g元素
23         var gAxis = svg.append("g")
24                     .attr("transform","translate(80,80)")    //平移到(80,80)
25                     .attr("class","axis")
26 
27         //在gAxis中绘制坐标轴
28         axisBottomLine(gAxis)

效果图:

二、指数比例尺的坐标轴:

代码:

 1 　　　　 var width = 600;
 2         var height = 600;
 3         var svg = d3.select("#body")
 4                     .append("svg")
 5                     .attr("width",width)
 6                     .attr("height",height)
 7 
 8         //用于坐标轴的比例尺
 9 
10         // 指数比例尺
11         var xScalePow = d3.scale.pow()
12                         .exponent(2)
13                         .domain([0,1])
14                         .range([0,500])
15 
16 
17         //定义坐标轴
18 
19         var axisBottompPow = d3.svg.axis()
20                              .scale(xScalePow)      //使用上面定义的比例尺
21                              .orient("bottom")      //刻度方向向下
22 
23 
24         //在svg中添加一个包含坐标轴各元素的g元素
25         var gAxis = svg.append("g")
26                     .attr("transform","translate(80,80)")    //平移到(80,80)
27                     .attr("class","axis")
28 
29         //在gAxis中绘制坐标轴
30         axisBottompPow(gAxis)

效果图:

三、对数比例尺的坐标轴:

代码 :

 1  　　　　var width = 600;
 2         var height = 600;
 3         var svg = d3.select("#body")
 4                     .append("svg")
 5                     .attr("width",width)
 6                     .attr("height",height)
 7 
 8         //用于坐标轴的比例尺
 9 
10         var xScaleLog = d3.scale.log()
11                             .domain([0.01,1])
12                             .range([0,500])
13 
14 
15         //定义坐标轴
16         var axisBottomLog = d3.svg.axis()
17                              .scale(xScaleLog)      //使用上面定义的比例尺
18                              .orient("bottom")      //刻度方向向下
19 
20         //在svg中添加一个包含坐标轴各元素的g元素
21         var gAxis = svg.append("g")
22                     .attr("transform","translate(80,80)")    //平移到(80,80)
23                     .attr("class","axis")
24 
25         //在gAxis中绘制坐标轴
26         axisBottomLog(gAxis)