JavaScript 3D图表

在说3D图表以前,首先要明确两个概念,一个是数据的维度,一个是呈现数据载体的维度。对于数据的维度,一维的数据呈现,但是呈现的载体是二维的平面图,比如饼图:

image_thumb

已经能够很清晰地观察到数据的分布情况。数据如果增加一个维度,变成二维,呈现载体依然是二维的平面图:

js3d02

数据表达依然是清晰的。但是,倘若再增加一维,这个时候就面临了两个问题:

  1. 数据的维度增加,复杂性也增大了;
  2. 计算机发展到现在,绝大多数情况下数据载体依然是二维的平面图,如何展示三维的数据呢?

这两个问题中,第一个问题从本质上说,无法解决。数据的维度越大,理解起来理所当然地,也越来越困难。

但是第二个问题,我们至少有两种解决办法。一种,在当前二维图表的基础上,通过颜色、图形、数值的不同等等,来表示第三个维度的数据。例如,利用颜色不同来表示第三个维度的热图:

js3d03

在两个维度经度和维度的情况下,第三个维度温度通过颜色的不同来展示了。

另一种,就是绘制3D的图形,把第三个维度展示出来。需要注意的是,绘制3D的图形仅仅是技术上的一种呈现形式,并不意味着它的易懂性要好于上面一种方式。实际上,我们还是需要看看具体的问题是什么。

明确了这些概念以后,我再来介绍两则JavaScript的3D图表,它们都是为了呈现三维的数据,而不仅仅是看起来3D而已,大部分JavaScript的3D图表库都是基于Canvas的,如果你对Canvas不了解请移步参阅这篇文章;其中一些则是支持WebGL的。WebGL是一种3D的绘图标准,有了它,JavaScript就可以实现OpenGL标准能做的事情了,在HTML5 Canvas基础上,WebGL允许硬件3D加速。

webgl-surface-plot

js3d04

主页点此。特性列表:

  • 纯JavaScript实现,不需要Flash;
  • 鼠标左键拖拽可以翻转图像;
  • 按住Shift键可以缩放;
  • Web GL不可用的时候,可以直接使用Canvas绘制;
  • 自定义坐标轴名称;
  • 自定义颜色梯度和渐变;
  • 包装为Google Visualization API的一部分。

在IE下,借助excanvas可以在VML下得到一样的效果。

对于这个例子,简单过一下重点代码,首先这部分是着色器的代码(片段着色器和顶点着色器),包括坐标轴和纹理:

这个方法用于保持两图步调一致:

每发生变化需要重绘的时候,调用:

Demoparse主要用来根据用户输入的公式f(x,y)计算z的值:

Canvas 3D Graph

相比前者,Canvas 3D Graph真是太简单了,如果你需要这种风格的柱状图:

js3d05
demo的代码非常简单:

 

PS:如果你遇到无法显示WebGL图形的问题——它不仅对浏览器,还对硬件有要求。如果你使用Opera浏览器,在地址栏输入about:gpu,以查看你的显卡是否被支持。如果是FireFox,地址栏输入about:config,寻找webgl.force-enabled,双击,将该值改为true即可。

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