heatmap.js 一個用canvas畫熱力圖的利器


轉載自:http://1.aisensiy.sinaapp.com/2011/12/heatmapjs/

最近做的一個東西,需要以熱力圖的形式去展示數據。於是就想找一找熱力圖的算法。找到了很多生成熱力圖的工具,它們的算法幾乎是一致的,都是首先用alpha透明度方式畫發散的圓在頁面上,然后利用一個調色板,把對應的透明度改成相應的顏色即可。

一個很不錯的中文的算法介紹在這里 淺談Heatmap

一個英文的在這里 How to Make Heat Map

雖說我本來打算的是找到算法自己去實現一下的,但是一不小心我發現萬能的google在搜索記錄里面給了我一個heatmap.js的鏈接。我好奇的點進去發現這就是我所需要實現的東西…

heatmap.js可以使用canvas畫出來一張漂亮的heatmap。更重要的是它支持數據的動態添加。比如,上圖的演示就是一個利用mousemove事件生成heatmap的例子。它會自動的刷新canvas,實時顯示鼠標運動的heatmap。

打開heatmap.js發現里面的代碼並不多,但是真的很精悍。

頁面代碼請點擊這里[heatmap.js],下面我做一個code的分析吧,看了那么久了,寫下來一方面是自己加深記憶,另一方面就是可以更好的理清思路吧。[寫就是為了更好的思考]么。

code中包含兩個主要的對象,store heatmap。store是heatmap的數據部分,算是model吧。而heatmap則是真正繪制圖像的對象。heatmap部分可以被配置,可以自定義很多的內容,尤其是配色也是可以配置的,那么我們除了做出來正真的heatmap的效果之外還可以做出來各種各樣不錯的效果的。

首先看看存儲部分吧,比較簡單,注釋也比較清楚。

12345678910111213141516171819202122232425 // store object constructor// a heatmap contains a store// the store has to know about the heatmap// in order to trigger heatmap updates when// datapoints get addedfunctionstore(hmap){    var_ = {        // data is a two dimensional array        // a datapoint gets saved as data[point-x-value][point-y-value]        // the value at [point-x-value][point-y-value]        // is the occurrence of the datapoint        data: [],        // tight coupling of the heatmap object        heatmap: hmap    };    // the max occurrence - the heatmaps radial gradient    // alpha transition is based on it    this.max = 1;    this.get =function(key){        return_[key];    },    this.set =function(key, value){        _[key] = value;    };};

在model里面,支持一次添加一個數據點。這也是heatmapjs支持實時繪制的關鍵。一旦max值有變化就會重新繪制整個canvas。

123456789101112131415161718192021222324252627 addDataPoint: function(x, y){    if(x < 0 || y < 0)        return;    varme = this,        heatmap = me.get("heatmap"),        data = me.get("data");    if(!data[x])        data[x] = [];    if(!data[x][y])        data[x][y] = 0;    // if count parameter is set increment by count otherwise by 1    data[x][y]+=(arguments.length       me.set("data", data);    // do we have a new maximum?    if(me.max < data[x][y]){        me.max = data[x][y];        // max changed, we need to redraw all existing(lower) datapoints        heatmap.get("actx").clearRect(0,0,heatmap.get("width"),heatmap.get("height"));        for(varone in data)            for(vartwo in data[one])                heatmap.drawAlpha(one, two, data[one][two]);        // @TODO        // implement feature        // heatmap.drawLegend(); ?        return;    }    heatmap.drawAlpha(x, y, data[x][y]);},

下面就是畫的部分了。這里是最重要的兩個方法,drawAlpha colorize

123456789101112131415161718192021 drawAlpha: function(x, y, count){    // storing the variables because they will be often used    varme = this,        r1 = me.get("radiusIn"),        r2 = me.get("radiusOut"),        ctx = me.get("actx"),        max = me.get("max"),        // create a radial gradient with the defined parameters.        // we want to draw an alphamap        rgr = ctx.createRadialGradient(x,y,r1,x,y,r2),        xb = x-r2, yb = y-r2, mul = 2*r2;    // the center of the radial gradient has .1 alpha value    rgr.addColorStop(0,'rgba(0,0,0,'+((count)?(count/me.store.max):'0.1')+')');    // and it fades out to 0    rgr.addColorStop(1,'rgba(0,0,0,0)');    // drawing the gradient    ctx.fillStyle = rgr;    ctx.fillRect(xb,yb,mul,mul);    // finally colorize the area    me.colorize(xb,yb);},

策略很簡單,

123 rgr.addColorStop(0,
'rgba(0,0,0,'+((count)?(count/me.store.max):'0.1')+')');
// and it fades out to 0rgr.addColorStop(1,
'rgba(0,0,0,0)');

利用當前點的count除以最大的count獲取的結果做為alpha值。然后做一個RadialGradient畫出來這個圖就可以了。那么由於多個相近的點aphla效果的疊加就可以獲取想要的效果了。這里就是canvas的nb之處了,看別的語言實現都是采用將一個這樣的png圖片畫到畫板上,但是canvas就可以直接實現這個效果。

有了這幅aphla版本的heatmap 我們利用一個配送版做着色就大功告成了。

這里又用到了上面所說的canvas的nb之處,在通常需要一個圖片作為配色板的時候canvas可以自己做出來一個緩存起來。

12345678910111213141516171819 initColorPalette:
function(){
    varme = this,        canvas = document.createElement("canvas");    canvas.width ="1";    canvas.height ="256";    varctx = canvas.getContext("2d"),        grad = ctx.createLinearGradient(0,0,1,256),    gradient = me.get("gradient");    for(varx in gradient){        grad.addColorStop(x, gradient[x]);    }    ctx.fillStyle = grad;    ctx.fillRect(0,0,1,256);    //這里太強大了,緩存了我的畫板數據,然后刪除了畫板    me.set("gradient", ctx.getImageData(0,0,1,256).data);    deletecanvas;    deletegrad;    deletectx;},

這種方式也給我們實現各種各樣的配色提供了方便,我們只需要改變那個 **gradient** 就可以了。

12345678910111213141516 for(vari=3; i < length; i+=4){         // [0] -> r, [1] -> g, [2] -> b, [3] -> alpha    varalpha = imageData[i],    offset = alpha*4;    if(!offset)        continue;    // we ve started with i=3    // set the new r, g and b values    // 根據透明度選擇配色板上的配色    imageData[i-3]=palette[offset];    imageData[i-2]=palette[offset+1];    imageData[i-1]=palette[offset+2];    // we want the heatmap to have a gradient from transparent to the colors    // as long as alpha is lower than the defined opacity (maximum),    // we'll use the alpha value    imageData[i] = (alpha < opacity)?alpha:opacity;}

還是很簡練的吧,看到heatmap.js的風格,真的像是在看一個不錯的藝術品一樣。強烈推薦一看~



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