第七章 坐标轴

坐标轴，是可视化图表中经常出现的一种图形，由一些列线段和刻度组成。坐标轴在 SVG 中是没有现成的图形元素的，需要用其他的元素组合构成。D3 提供了坐标轴的组件，如此在 SVG 画布中绘制坐标轴变得像添加一个普通元素一样简单。

柱形图

坐标轴由什么构成

在 SVG 画布的预定义元素里，有六种基本图形：

  • 矩形
  • 圆形
  • 椭圆
  • 线段
  • 折线
  • 多边形

另外，还有一种比较特殊，也是功能最强的元素：

  • 路径

画布中的所有图形，都是由以上七种元素组成。

显然，这里面没有坐标轴 这种元素。如果有的话，我们可以采用类似以下的方式定义：

  1. <axis x1="" x2="" ...></axis>

很可惜，没有这种元素。但是，这种设计是合理的：不可能为每一种图形都配备一个单独的元素，那样 SVG 就会过于庞大。

因此，我们需要用其他元素来组合成坐标轴，最终使其变为类似以下的形式：

  1. <g>
  2. <!-- 第一个刻度 -->
  3. <g>
  4. <line></line>   <!-- 第一个刻度的直线 -->
  5. <text></text>   <!-- 第一个刻度的文字 -->
  6. </g>
  7. <!-- 第二个刻度 -->
  8. <g>
  9. <line></line>   <!-- 第二个刻度的直线 -->
  10. <text></text>   <!-- 第二个刻度的文字 -->
  11. </g> 
  12. ...
  13. <!-- 坐标轴的轴线 -->
  14. <path></path>
  15. </g>

分组元素 ，是 SVG 画布中的元素，意思是 group。此元素是将其他元素进行组合的容器，在这里是用于将坐标轴的其他元素分组存放。

如果需要手动添加这些元素就太麻烦了，为此，D3 提供了一个组件：d3.svg.axis()。它为我们完成了以上工作。

定义坐标轴

上一章提到了比例尺的概念，要生成坐标轴，需要用到比例尺，它们二者经常是一起使用的。下面，在上一章的数据和比例尺的基础上，添加一个坐标轴的组件。

  1. //数据
  2. var dataset = [ 2.5 , 2.1 , 1.7 , 1.3 , 0.9 ];
  3. //定义比例尺
  4. var linear = d3.scale.linear()
  5.       .domain([0, d3.max(dataset)])
  6.       .range([0, 250]);
  8. var axis = d3.svg.axis()
  9.      .scale(linear)      //指定比例尺
  10.      .orient("bottom")   //指定刻度的方向
  11.      .ticks(7);          //指定刻度的数量

第 1 – 2 行：定义数组。

第 4 – 7 行：定义比例尺，其中使用了数组 dataset。

第 9 – 12 行：定义坐标轴，其中使用了线性比例尺 linear。其中：

  • d3.svg.axis()：D3 中坐标轴的组件，能够在 SVG 中生成组成坐标轴的元素。
  • scale()：指定比例尺。
  • orient()：指定刻度的朝向，bottom 表示在坐标轴的下方显示。
  • ticks()：指定刻度的数量。

在 SVG 中添加坐标轴

定义了坐标轴之后，只需要在 SVG 中添加一个分组元素 ，再将坐标轴的其他元素添加到这个 里即可。代码如下：

  1. svg.append("g")
  2.    .call(axis);

上面有一个 call() 函数，其参数是前面定义的坐标轴 axis。

在 D3 中，call() 的参数是一个函数。调用之后，将当前的选择集作为参数传递给此函数。也就是说，以下两段代码是相等的。

  1. function foo(selection) {
  2.   selection
  3.       .attr("name1", "value1")
  4.       .attr("name2", "value2");
  5. }
  6. foo(d3.selectAll("div"))

和

  1. d3.selectAll("div").call(foo);

因此，

  1. svg.append("g").call(axis);

与

  1. axis(svg.append(g));

设定坐标轴的样式和位置

默认的坐标轴样式不太美观，下面提供一个常见的样式：

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

分别定义了类 axis 下的 path、line、text 元素的样式。接下来，只需要将坐标轴的类设定为 axis 即可。

坐标轴的位置，可以通过 transform 属性来设定。

通常在添加元素的时候就一并设定，写成如下形式：

  1. svg.append("g")
  2.   .attr("class","axis")
  3.   .attr("transform","translate(20,130)")
  4.   .call(axis);

源代码

下载地址：rm50.zip

展示地址：http://www.ourd3js.com/demo/rm/R-5.0/Axis.html