在說3D圖表以前，首先要明確兩個概念，一個是資料的維度，一個是呈現資料載體的維度。對於資料的維度，一維的資料呈現，但是呈現的載體是二維的平面圖，比如餅圖：
已經能夠很清晰地觀察到資料的分佈情況。資料如果增加一個維度，變成二維，呈現載體依然是二維的平面圖：
資料表達依然是清晰的。但是，倘若再增加一維，這個時候就面臨了兩個問題：
- 資料的維度增加，複雜性也增大了；
- 計算機發展到現在，絕大多數情況下資料載體依然是二維的平面圖，如何展示三維的資料呢？
這兩個問題中，第一個問題從本質上說，無法解決。資料的維度越大，理解起來理所當然地，也越來越困難。
但是第二個問題，我們至少有兩種解決辦法。一種，在當前二維圖表的基礎上，通過顏色、圖形、數值的不同等等，來表示第三個維度的資料。例如，利用顏色不同來表示第三個維度的熱圖：
在兩個維度經度和維度的情況下，第三個維度溫度通過顏色的不同來展示了。
另一種，就是繪製3D的圖形，把第三個維度展示出來。需要注意的是，繪製3D的圖形僅僅是技術上的一種呈現形式，並不意味著它的易懂性要好於上面一種方式。實際上，我們還是需要看看具體的問題是什麼。
明確了這些概念以後，我再來介紹兩則JavaScript的3D圖表，它們都是為了呈現三維的資料，而不僅僅是看起來3D而已，大部分JavaScript的3D圖表庫都是基於Canvas的，如果你對Canvas不瞭解請移步參閱這篇文章；其中一些則是支援WebGL的。WebGL是一種3D的繪圖示準，有了它，JavaScript就可以實現OpenGL標準能做的事情了，在HTML5 Canvas基礎上，WebGL允許硬體3D加速。
webgl-surface-plot
主頁點此。特性列表：
- 純JavaScript實現，不需要Flash；
- 滑鼠左鍵拖拽可以翻轉影象；
- 按住Shift鍵可以縮放；
- Web GL不可用的時候，可以直接使用Canvas繪製；
- 自定義座標軸名稱；
- 自定義顏色梯度和漸變；
- 包裝為Google Visualization API的一部分。
在IE下，藉助excanvas可以在VML下得到一樣的效果。
對於這個例子，簡單過一下重點程式碼，首先這部分是著色器的程式碼（片段著色器和頂點著色器），包括座標軸和紋理：
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<script id="shader-fs" type="x-shader/x-fragment"> #ifdef GL_ES precision highp float; #endif varying vec4 vColor; varying vec3 vLightWeighting; void main(void) { gl_FragColor = vec4(vColor.rgb * vLightWeighting, vColor.a); } </script> <script id="shader-vs" type="x-shader/x-vertex"> attribute vec3 aVertexPosition; attribute vec3 aVertexNormal; attribute vec4 aVertexColor; uniform mat4 uMVMatrix; uniform mat4 uPMatrix; uniform mat3 uNMatrix; varying vec4 vColor; uniform vec3 uAmbientColor; uniform vec3 uLightingDirection; uniform vec3 uDirectionalColor; varying vec3 vLightWeighting; void main(void) { gl_Position = uPMatrix * uMVMatrix * vec4(aVertexPosition, 1.0); vec3 transformedNormal = uNMatrix * aVertexNormal; float directionalLightWeighting = max(dot(transformedNormal, uLightingDirection), 0.0); vLightWeighting = uAmbientColor + uDirectionalColor * directionalLightWeighting; vColor = aVertexColor; } </script> <script id="axes-shader-fs" type="x-shader/x-fragment"> precision mediump float; varying vec4 vColor; void main(void) { gl_FragColor = vColor; } </script> <script id="axes-shader-vs" type="x-shader/x-vertex"> attribute vec3 aVertexPosition; attribute vec4 aVertexColor; uniform mat4 uMVMatrix; uniform mat4 uPMatrix; varying vec4 vColor; uniform vec3 uAxesColour; void main(void) { gl_Position = uPMatrix * uMVMatrix * vec4(aVertexPosition, 1.0); vColor = vec4(uAxesColour, 1.0); } </script> <script id="texture-shader-fs" type="x-shader/x-fragment"> #ifdef GL_ES precision highp float; #endif varying vec2 vTextureCoord; uniform sampler2D uSampler; void main(void) { gl_FragColor = texture2D(uSampler, vTextureCoord); } </script> <script id="texture-shader-vs" type="x-shader/x-vertex"> attribute vec3 aVertexPosition; attribute vec2 aTextureCoord; varying vec2 vTextureCoord; uniform mat4 uMVMatrix; uniform mat4 uPMatrix; void main(void) { gl_Position = uPMatrix * uMVMatrix * vec4(aVertexPosition, 1.0); vTextureCoord = aTextureCoord; } </script> |
這個方法用於保持兩圖步調一致：
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function coordinateCharts(){ // Link the two charts for rotation. plot1 = surfacePlot.getChart(); plot2 = surfacePlot2.getChart(); if (!plot1 || !plot2) return; plot1.otherPlots = [plot2]; plot2.otherPlots = [plot1]; } |
每發生變化需要重繪的時候，呼叫：
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surfacePlot.draw(data, options, basicPlotOptions, glOptions); surfacePlot2.draw(data2, options, basicPlotOptions2, glOptions2); |
Demoparse主要用來根據使用者輸入的公式f(x,y)計算z的值：
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function Demoparse(ID_result, ID_code, valueArray, toolTips){ var el, expr; el = document.getElementById(ID_result) expr = document.getElementById(ID_code).value; expr = Parser.parse(expr); var result; var idx = 0; var d = 360 / numRows; for (var x = 0; x < numRows; x++) { valueArray[x] = new Array(); for (var y = 0; y < numCols; y++) { result = expr.simplify({ x: x * d, y: y * d }); result = result.evaluate(); valueArray[x][y] = result / 4.0 + 0.25; toolTips[idx] = "x:" + x + ", y:" + y + " = " + result; idx++; } } } |
Canvas 3D Graph
相比前者，Canvas 3D Graph真是太簡單了，如果你需要這種風格的柱狀圖：
demo的程式碼非常簡單：
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//Initialise Graph var g = new canvasGraph('graph'); //define some data gData=new Array(); gData[0]={x:500,y:500,z:500}; gData[1]={x:500,y:400,z:600}; gData[2]={x:500,y:300,z:700}; gData[3]={x:500,y:200,z:800}; gData[4]={x:500,y:100,z:900}; // sort data - draw farest elements first gData.sort(sortNumByZ); //draw graph g.drawGraph(gData); |
PS：如果你遇到無法顯示WebGL圖形的問題——它不僅對瀏覽器，還對硬體有要求。如果你使用Opera瀏覽器，在位址列輸入about:gpu，以檢視你的顯示卡是否被支援。如果是FireFox，位址列輸入about:config，尋找webgl.force-enabled，雙擊，將該值改為true即可。