二维码

图形开发学院(GraphAnywhere.com)

前言

  在图形系统开发实战——基础篇中我们学习了在Canvas中绘制文本和常见的几何图形,并学习了如何实现各种渲染效果,包括填充、描边、渐变、图案、阴影、透明度等方法。

  然而在许多图形应用领域,不仅仅是要求将图形绘制出来,还需提供各种图形交互功能,例如对图形进行平移和缩放、图形的拾取、图形的视点控制、突出显示图形中的某个对象、图形的编辑等需求。

  在图形绘制过程中采用的绘图模式有两种,第一种是保留模式(retained-mode), 第二种是立即模式(immediate-mode)。保留模式发出绘制图形指令后,会在内存中维护一份所绘图形对象的列表,因此后续可通过修改该对象列表的属性实现对图形的修改。而立即模式发出绘制图形指令后,并不会在内存中维护一份所绘图形对象的列表。

  我们知道 canvas 采取的是立即模式来绘制图形,不会在内存中维护一份所绘图形对象的列表,因此它仅负责将图形直接渲染到屏幕上,其绘制的几何形状成为了屏幕像素不可分割的一部分,Canvas 没有提供对图形中的几何对象进行操作的上下文接口。

1 目标

  MVVM 是目前比较流程的用于构建用户界面的软件架构模式,它将应用程序的逻辑和用户界面进行分离,以提高代码的可维护性和可测试性。其核心思路是通过数据绑定与视图模型进行关联,并通过事件或命令将用户的行为交给视图模型处理。视图模型则通过操作模型来获取和更新数据,并将数据状态反映到视图中。

  在图形系统中亦可采用这种思路,将图形与模型(矢量数据)进行绑定,由视图模型来操作图形与模型(矢量数据),并保持图形与模型间的一致性。这也是 矢量图形 采用的技术思路,矢量图形是一种面向对象的图像,它根据几何特性(形状、点、线和多边形)来绘制图形,并可支持交互性操作。

  在图形系统开发实战—进阶篇中,我们将一步一步讲解图形系统中的一些的重要概念,设计和实现一款WEB前端图形开发引擎,在该组件中封装各种基本形状的绘制接口,并在内存中管理这些对象模型,通过操作模型来获取和更新数据,并将数据状态反映到图形中。

  该WEB前端图形开发引擎定位为一个灵活、可扩展的图形开源JavaScript库,可用于在任何网页中创建和显示动态图形。我们将该前端图形组件命名为 AnyGraph。在图形系统开发实战—进阶篇中 我们还将学习绘制更加复杂的图形,并实现对图形的放大、缩小、平移、旋转等交互性操作,同时我们还将学习对图形中的对象进行突出显示、点图查询、空间分析等交互性操作功能,并将这些功能封装到该引擎中。

2 功能展示

  下面先介绍一下 AnyGraph 所包含的一些功能:

(1) 图形展示

简单图形

运行效果

多图层图形

运行效果

专业系统

运行效果

运行效果

(2) 交互式功能

平移和缩放

运行效果

突出显示

运行效果

点图查询(图形拾取)

运行效果

(3) 加载外部数据

geojson

运行效果
运行效果
运行效果

svg

运行效果
运行效果
运行效果

(4) 数据编辑

(图略)

3 课程介绍

  图形系统开发实战—进阶篇(上) 包含以下章节的内容,通过这些内容的学习,您将了解二维图形系统中常见的概念,图形交互功能的实现原理,以及开发一个前端图形组件应掌握的技巧。

(1) 基础知识

  1. Canvas
  2. JavaScript
  3. 坐标系
  4. 基础数学知识

(2) 图形管理

  1. Graph类概述
  2. Graph类的设计
  3. Graph类的使用

(3) 图层

  1. Layer类的设计
  2. 图层类的使用

(4) 图形基本形状

  1. 抽象基础类(geomertry)
  2. 折线
  3. 矩形
  4. 多边形
  5. 文本
  6. 图像

(5) 图形交互操作 - 缩放与平移

  1. 实现原理(视点范围)
  2. 边界范围类
  3. 坐标转换
  4. 功能实现
  5. AnyGraph 的实现

(6) 图形交互操作 - 拾取

  1. 内置API法
  2. 几何法
  3. 取色法
  4. 方案比较
  5. AnyGraph 的实现

(7) 图形交互操作 - 视点控制与动画

  1. 视图对象
  2. 图形初始化时控制视点
  3. 程序运行中控制视点
  4. 动画
  5. 视图动画

(8) 图形样式

  1. 描边和填充
  2. 透明度
  3. 阴影
  4. 滤镜
  5. 动画

(9) 空间算法

  1. 数学工具类
  2. 测量工具类
  3. 坐标工具类

(10) 应用实例:交通路网

  1. 数据分析
  2. 功能实现

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