HTML5 進階系列:canvas 動態圖表

linshuai發表於2017-05-23

前言

canvas 強大的功能讓它成為了 HTML5 中非常重要的部分,至於它是什麼,這裡就不需要我多作介紹了。而視覺化圖表,則是 canvas 強大功能的表現之一。

現在已經有了很多成熟的圖表外掛都是用 canvas 實現的,Chart.js、ECharts等可以製作出好看炫酷的圖表,而且幾乎覆蓋了所有圖表的實現。

有時候自己只想畫個柱狀圖,自己寫又覺得麻煩,用別人外掛又感覺累贅,最後開啟百度,拷段程式碼,貼上上來修修改改。還不如自己擼一個呢。

效果

動畫效果圖片顯示不出來,可以到最下面找demo地址

HTML5 進階系列:canvas 動態圖表
image

分析

可以這個圖表由 xy軸、資料條形和標題組成。

  • 軸線:可以使用 moveTo() & lineTo() 實現
  • 文字:可以使用 fillText() 實現
  • 長方形:可以使用 fillRect() 實現

這樣看來,似乎並沒有多難。

實現

定義畫布

<canvas id="canvas" width="600" height="500"></canvas>複製程式碼

canvas 標籤只是個容器,真正實現畫圖的還是 JavaScript。

畫座標軸

座標軸就是兩條橫線,也就是canvas裡最基礎的知識。

  • 由 ctx.beginPath() 開始一條新的路徑
  • ctx.lineWidth=1 設定線條寬度
  • ctx.strokeStyle='#000000' 設定線條顏色
  • ctx.moveTo(x,y) 定義線條的起點
  • ctx.lineTo(x1,y1) 定義線條的終點
  • 最後 ctx.stroke() 把起點和終點連成一條線
var canvas = document.getElementById('canvas');
var ctx = canvas.getContext('2d');
var width = canvas.width;
var height = canvas.height;
var padding = 50;        // 座標軸到canvas邊框的邊距,留邊距寫文字

ctx.beginPath();
ctx.lineWidth = 1;
// y軸線
ctx.moveTo(padding + 0.5, height - padding + 0.5);
ctx.lineTo(padding + 0.5, padding + 0.5);
ctx.stroke();
// x軸線
ctx.moveTo(padding + 0.5, height - padding + 0.5);
ctx.lineTo(width - padding + 0.5, height - padding + 0.5);
ctx.stroke();複製程式碼

畫座標點

y軸上多少座標點由自己來定義,需要獲取到資料的最大值來計算y軸上的座標值。x軸的點則由傳入的資料長度決定,座標值由傳入資料的 xAxis 屬性決定。

  • 座標值就是文字,由 ctx.fillText(value, x, y) 填充文字,value 為文字值,x y 為值的座標
  • ctx.textAlign='center' 設定文字居中對齊
  • ctx.fillStyle='#000000' 設定文字填充顏色
var yNumber = 5;                                                // y軸的段數
var yLength = Math.floor((height - padding * 2) / yNumber);     // y軸每段的真實長度
var xLength = Math.floor((width - padding * 2) / data.length);  // x軸每段的真實長度

ctx.beginPath();
ctx.textAlign = 'center';
ctx.fillStyle = '#000000';
ctx.strokeStyle = '#000000';
// x軸刻度和值
for (var i = 0; i < data.length; i++) {
    var xAxis = data[i].xAxis;
    var xlen = xLength * (i + 1);
    ctx.moveTo(padding + xlen, height - padding);
    ctx.lineTo(padding + xlen, height - padding + 5);
    ctx.stroke();                                       // 畫軸線上的刻度
    ctx.fillText(xAxis, padding + xlen - xLength / 2, height - padding + 15);   // 填充文字
}
// y軸刻度和值
for (var i = 0; i < yNumber; i++) {
    var y = yFictitious * (i + 1);
    var ylen = yLength * (i + 1);
    ctx.moveTo(padding, height - padding - ylen);
    ctx.lineTo(padding - 5, height - padding - ylen);
    ctx.stroke();
    ctx.fillText(y, padding - 10, height - padding - ylen + 5);
}複製程式碼

柱狀動畫

接下來要把資料通過柱狀的高低顯示出來,這裡有個動畫效果,柱狀會從0升到對應的值。在 canvas 上實現動畫我們可以使用 setInterval、setTimeout 和 requestAnimationFrame。

requestAnimationFrame 不需要自己設定定時時間,而是跟著瀏覽器的繪製走。這樣就不會掉幀,自然就流暢。
requestAnimationFrame 原本只支援IE10以上,不過可以通過相容的寫法實現相容到IE6都行。

function looping() {
    looped = requestAnimationFrame(looping);
    if(current < 100){      
    // current 用來計算當前柱狀的高度佔最終高度的百分之幾,通過不斷迴圈實現柱狀上升的動畫
        current = (current + 3) > 100 ? 100 : (current + 3);
        drawAnimation();
    }else{
        window.cancelAnimationFrame(looped);
        looped = null;
    }
}
function drawAnimation() {
    for(var i = 0; i < data.length; i++) {
        var x = Math.ceil(data[i].value * current / 100 * yRatio);
        var y = height - padding - x;
        ctx.fillRect(padding + xLength * (i + 0.25), y, xLength/2, x);
        // 儲存每個柱狀的資訊
        data[i].left = padding + xLength / 4 + xLength * i;
        data[i].top = y;
        data[i].right = padding + 3 * xLength / 4 + xLength * i;
        data[i].bottom = height - padding;
    }
}
looping();複製程式碼
  • 柱狀即是畫矩形,由 ctx.fillRect(x, y, width, height) 實現,x y 為矩形左上角的座標,width height 為矩形的寬高,單位為畫素
  • ctx.fillStyle='#1E9FFF' 設定填充顏色

到這裡,一個最基本的柱狀圖就完成了。接下來,我們可以為他新增標題。

標題

要放置標題,就會發現我們一大早定義的 padding 內邊距確實有用,總不能把標題給覆蓋到柱狀圖上吧。但是標題有的是在頂部,有的在底部,那麼就不能寫死了。定一個變數 position 來判斷位置去畫出來。這個簡單。

// 標題
if(title){                      // 也不一定有標題
    ctx.textAlign = 'center';
    ctx.fillStyle = '#000000';  // 顏色,也可以不用寫死,個性化嘛
    ctx.font = '16px Microsoft YaHei'
    if(titlePosition === 'bottom' && padding >= 40){
        ctx.fillText(title,width/2,height-5)
    }else{
        ctx.fillText(title,width/2,padding/2)
    }
}複製程式碼

監聽滑鼠移動事件

我們看到,有些圖表,把滑鼠移上去,當前的柱狀就變色了,移開之後又變回原來的顏色。這裡就需要監聽 mouseover 事件,當滑鼠的位置位於柱狀的面積內,觸發事件。

那我怎麼知道在柱狀裡啊,發現在 drawAnimation() 裡會有每個柱狀的座標,那我乾脆把座標給儲存到 data 裡。那麼滑鼠在柱狀裡的條件應該是:

  • ev.offsetX > data[i].left
  • ev.offsetX < data[i].right
  • ev.offsetY > data[i].top
  • ev.offsetY < data[i].bottom
canvas.addEventListener('mousemove',function(ev){
     var ev = ev||window.event;
     for (var i=0;i<data.length;i++){
    for (var i=0;i<data.length;i++){
        if(ev.offsetX > data[i].left &&
        ev.offsetX < data[i].right &&
        ev.offsetY > data[i].top &&
        ev.offsetY < data[i].bottom){
            console.log('我在第'+i+'個柱狀裡。');
        }
    }
})複製程式碼

總結

為了更方便的使用,封裝成建構函式。通過

var chart = new sBarChart('canvas',data,{
    title: 'xxx公司年度盈利',   // 標題
    titleColor: '#000000',      // 標題顏色
    titlePosition: 'top',       // 標題位置
    bgColor: '#ffffff',         // 背景色
    fillColor: '#1E9FFF',       // 柱狀填充色
    axisColor: '#666666',       // 座標軸顏色
    contentColor: '#a5f0f6'     // 內容橫線顏色
});複製程式碼

引數可配置,很簡單就生成一個個性化的柱狀圖。程式碼地址:canvas-demo

最後加上折線圖、餅圖、環形圖,完整封裝成sChart.js外掛,外掛地址:sChart.js

更多文章:lin-xin/blog

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