En aquest tema, aprendrem a crear visualitzacions utilitzant disposicions de força amb D3.js. Les disposicions de força són útils per crear gràfics de xarxa, on els nodes i els enllaços es distribueixen de manera dinàmica segons forces simulades, com la gravetat, la repulsió i l'atracció.
Conceptes Clau
Abans de començar amb els exemples pràctics, és important entendre alguns conceptes clau:
- Nodes: Representen els elements individuals de la xarxa.
- Enllaços: Representen les connexions entre els nodes.
- Força: Simulació física que determina com es distribueixen els nodes i els enllaços.
Configuració Bàsica
HTML
Comencem amb una estructura HTML bàsica:
<!DOCTYPE html> <html lang="ca"> <head> <meta charset="UTF-8"> <title>Disposició de Força amb D3.js</title> <script src="https://d3js.org/d3.v7.min.js"></script> <style> .node { fill: #69b3a2; stroke: #fff; stroke-width: 1.5px; } .link { stroke: #999; stroke-opacity: 0.6; } </style> </head> <body> <svg width="800" height="600"></svg> <script src="force-layout.js"></script> </body> </html>
JavaScript
Creem un fitxer force-layout.js
per a la nostra lògica D3.js:
// Dimensions del SVG const width = 800; const height = 600; // Dades de nodes i enllaços const nodes = [ { id: 1 }, { id: 2 }, { id: 3 }, { id: 4 }, { id: 5 } ]; const links = [ { source: 1, target: 2 }, { source: 1, target: 3 }, { source: 2, target: 4 }, { source: 3, target: 5 } ]; // Crear SVG const svg = d3.select("svg") .attr("width", width) .attr("height", height); // Crear simulació de força const simulation = d3.forceSimulation(nodes) .force("link", d3.forceLink(links).id(d => d.id)) .force("charge", d3.forceManyBody().strength(-200)) .force("center", d3.forceCenter(width / 2, height / 2)); // Crear enllaços const link = svg.append("g") .attr("class", "links") .selectAll("line") .data(links) .enter().append("line") .attr("class", "link"); // Crear nodes const node = svg.append("g") .attr("class", "nodes") .selectAll("circle") .data(nodes) .enter().append("circle") .attr("class", "node") .attr("r", 10) .call(d3.drag() .on("start", dragstarted) .on("drag", dragged) .on("end", dragended)); // Actualitzar posicions en cada tick simulation.on("tick", () => { link .attr("x1", d => d.source.x) .attr("y1", d => d.source.y) .attr("x2", d => d.target.x) .attr("y2", d => d.target.y); node .attr("cx", d => d.x) .attr("cy", d => d.y); }); // Funcions de drag function dragstarted(event, d) { if (!event.active) simulation.alphaTarget(0.3).restart(); d.fx = d.x; d.fy = d.y; } function dragged(event, d) { d.fx = event.x; d.fy = event.y; } function dragended(event, d) { if (!event.active) simulation.alphaTarget(0); d.fx = null; d.fy = null; }
Explicació del Codi
- Configuració del SVG: Definim les dimensions del nostre SVG i el seleccionem amb D3.js.
- Dades de Nodes i Enllaços: Definim els nodes i els enllaços que formaran la nostra xarxa.
- Simulació de Força: Creem una simulació de força amb
d3.forceSimulation()
, afegint forces de link, charge i center. - Creació d'Enllaços: Afegim els enllaços al SVG com a elements
line
. - Creació de Nodes: Afegim els nodes al SVG com a elements
circle
i configurem el comportament de drag. - Actualització de Posicions: Utilitzem la funció
tick
per actualitzar les posicions dels nodes i enllaços en cada tick de la simulació. - Funcions de Drag: Definim les funcions per gestionar el drag dels nodes.
Exercici Pràctic
Exercici
Modifica el codi per afegir etiquetes de text als nodes que mostrin el seu id
.
Solució
Afegim el següent codi al fitxer force-layout.js
:
// Crear etiquetes de text const label = svg.append("g") .attr("class", "labels") .selectAll("text") .data(nodes) .enter().append("text") .attr("class", "label") .text(d => d.id); // Actualitzar posicions de les etiquetes en cada tick simulation.on("tick", () => { link .attr("x1", d => d.source.x) .attr("y1", d => d.source.y) .attr("x2", d => d.target.x) .attr("y2", d => d.target.y); node .attr("cx", d => d.x) .attr("cy", d => d.y); label .attr("x", d => d.x + 12) .attr("y", d => d.y + 3); });
Resum
En aquesta secció, hem après a crear una disposició de força amb D3.js, utilitzant nodes i enllaços per formar una xarxa dinàmica. Hem explorat com configurar la simulació de força, crear elements SVG per als nodes i enllaços, i afegir interactivitat amb funcions de drag. A més, hem practicat afegint etiquetes de text als nodes.
En el següent tema, explorarem com crear mapes geo utilitzant D3.js.
D3.js: De Principiant a Avançat
Mòdul 1: Introducció a D3.js
Mòdul 2: Treballant amb Seleccions
Mòdul 3: Dades i Escales
- Carregant i Analitzant Dades
- Utilitzant Escales de D3
- Escales Lineals i Ordinals
- Escales de Temps i Logarítmiques
Mòdul 4: Creant Visualitzacions Bàsiques
- Creant Gràfics de Barres
- Creant Gràfics de Línies
- Creant Gràfics de Pastís
- Creant Gràfics de Dispersió
Mòdul 5: Visualitzacions Avançades
- Creant Disposicions Jeràrquiques
- Creant Disposicions de Força
- Creant Mapes Geo
- Creant Visualitzacions Personalitzades
Mòdul 6: Interactivitat i Animació
Mòdul 7: Treballant amb Dades Reals
- Recuperant Dades d'APIs
- Neteja i Transformació de Dades
- Integració amb Altres Llibreries
- Estudis de Cas i Exemples
Mòdul 8: Rendiment i Optimització
- Optimitzant el Rendiment de D3.js
- Gestionant Grans Conjunts de Dades
- Enllaç de Dades Eficient
- Depuració i Resolució de Problemes
Mòdul 9: Millors Pràctiques i Tècniques Avançades
- Organització del Codi i Modularitat
- Components Reutilitzables
- Patrons Avançats de D3.js
- Contribuint a la Comunitat de D3.js