HTML5数据可视化第四弹：交互式地铁线路图

前言

最近特别忙，承蒙大伙关照，3D机房的项目一个接着一个，领了一帮小弟，搞搞传帮带……有个小弟很不错，勤奋好学，很快就把API都摸透了，自己折腾着做了个HTML5的魔都的地铁线路图，能拖能拽的，还和电子地图做了交互。哥决定把小弟的成果给大家展示一下。

效果图对比

网上的地铁图还是很多的，小弟选了这张比较新的做参考。想当年哥来魔都打拼时，图上可就一红一绿打个叉……暴露年龄的话不多说，看图：

再来看看小弟做的：

我是一眼看不出区别，但这可不是一张效果图，而是一个新手仅用了几天做出来的东西，而且里面许多美化和调整是通过程序自动完成的，这就不容易了。更重要的是，它并不是一张死图，而是纯矢量、可交互、有动态效果、无失真缩放的拓扑图！我们先简单看一下交互效果，后面可以详细说说代码的实现。

文本提示弹弹弹

首先，把鼠标移到站点、路段、图标等位置，都会有文本提示弹出，这个比较基本，百度家的就有，小弟也就放了比较简单的弹出内容。如果加上基本介绍啊、相关提示啊、周边信息啊……要是加上广告，就可以赚钱了……反正什么都可以加嘛，就是一个setToolTip命令而已。

站点图标变变变

当鼠标移到站点上时，站点图标做了放大效果，这个效果很贴心，看了下百度家，用的是发光效果。

实现的方法也很简便，就是在注册站点矢量图形时，加入了动态判断。以下注册普通站点矢量图形的代码：

twaver.Util.registerImage('station',{
    w: linkWidth*1.6,
    h: linkWidth*1.6,
    v: function (data, view) {
        var result = [];
        if(data.getClient('focus')){
            result.push({
                shape: 'circle',
                r: linkWidth*0.7,
                lineColor:  data.getClient('lineColor'),
                lineWidth: linkWidth*0.2,
                fill: 'white',
            });
            result.push({
                shape: 'circle',
                r: linkWidth*0.2,
                fill:  data.getClient('lineColor'),
            });
        }else{
            result.push({
                shape: 'circle',
                r: linkWidth*0.6,
                lineColor: data.getClient('lineColor'),
                lineWidth: linkWidth*0.2,
                fill: 'white',
            });
        }
        return result;
    }
});

动画效果拽拽拽

从上图还可以看到，在换乘站图标中，除了增加了颜色，还实现了旋转效果。这个就秒杀百度家了。 来看代码：

twaver.Util.registerImage('rotateArrow', {
    w: 124,
    h: 124,
    v: [{
        shape: 'vector',
        name: 'doubleArrow',
        rotate: 360,
        animate: [{
            attr: 'rotate',
            to: 0,
            dur: 2000,
            reverse: false,
            repeat: Number.POSITIVE_INFINITY
        }]
    }]
});

当然这对于TWaver来说也很容易，只不过对rotate属性进行了动态改变而已。 另外，在单击和双击站点时，还实现了selected和loading的动画效果，值得点赞！

混合缩放炫炫炫

无失真缩放是矢量图的先天优势，小弟也掌握得炉火纯青，把TWaver的混合缩放模式用到极致，还有缩放比例控制、文字自动隐藏等小功能，方便订制。

代码也不复杂：

network.setZoomManager(new twaver.vector.MixedZoomManager(network));
network.setMinZoom(0.2);
network.setMaxZoom(3);
network.setZoomVisibilityThresholds({
    label : 0.6,
});

交互功能用起来

小弟很自豪地给我介绍这个功能：图标可以自由拖动，松开后会自动弹回。哥问小弟这有什么用，他一本正经地说：证明图是活的！

好吧你赢了，虽然是个没什么卵用的功能，但闲的蛋疼的时候可以随便玩上几十分钟我也是信的。

连续单击同一站点

连续单击同一站点（注意不是双击），可以将经过此站点的所有线路突出显示出来。小弟说加入这个功能纯粹因为简单易做，我……竟然表示非常理解，谁年轻时没耍过这类轻松又讨好的小招数呢？

双击站点

双击站点，竟然弹出了本站周边的电子地图！知道引入他山之玉，看来小子可教啊。我发现他的定位方法，有的是用经纬度，有的是关键词查询。小弟狡黠地说，开始是人工查每个站点经纬度的，干了一段儿发现太麻烦，后来改路子了。马大大说的，懒人改变世界，我服!

最后来八一八程序设计的思路吧，小弟是棵好苗子，能做出那么像样的程序，必然是深思熟虑过的。不想再听我啰嗦的朋友，也可以直接发邮件给我，tw-service@servasoft.com，来鉴赏下小弟的成果。

数据文件的整理

数据格式，选择了JavaScript原生支持的json文件，直观方便。 数据结构，按照站点、线路、杂项三大块来组织，结构清晰，利于遍历、查询等操作。

{
    "stations":{
        "l01s01":{ },
        …………
    }
    "lines":{
        "l01":{……},
        …………
    }
    "sundrys":{
        "railwaystationshanghai":{……},
        …………
    }
}

命名比较规范，通过名字就可以看出基本信息（例如“l01s01”就是1号线第1个站点），甚至直接利用名字就可以进行查询和遍历。

    "l01s01":{
        "id":"l01s01",
        "name":"莘庄",
        "loc":{"x":419,"y":1330},
        "label":"bottomright.bottomright",
    },
    …………

站点路线的创建

首先是读取json文件的数据。

   function loadJSON(path,callback){
        var xhr = new XMLHttpRequest();
        xhr.onreadystatechange = function(){
            if (xhr.readyState === 4) {
                if (xhr.status === 200) {
                   dataJson = JSON.parse(xhr.responseText);
                   callback && callback();
               }
           }
       };
       xhr.open("GET", path, true);
       xhr.send();
    }

因为读取文件是一个异步的过程，所以要程序的展开都要放在文件读取函数的内部。

    function init(){
        loadJSON("shanghaiMetro.json", function(){
            initNetwork(dataJson);
            initNode(dataJson);
        });
    }

 只要通过对站点进行一次遍历，车站的建立就完成了。

    for(staId in json.stations){
        var station = json.stations[staId];
        staNode = new twaver.Node({
            id: staId,
            name: station.name,
            image:'station',
        });
        staNode.s('label.color','rgba(99,99,99,1)');
        staNode.s('label.font','12px 微软雅黑');
        staNode.s('label.position',station.label);
        staNode.setClient('location',station.loc);
        box.add(staNode);
    }

再对数据文件中的各条线路下的所有站点进行遍历，在站点间依次创建Link。

    for(lineId in json.lines) {
        ……
        for(staSn in line.stations) {
            ……
            var link = new twaver.Link(linkId,prevSta,staNode);
            link.s('link.color', line.color);
            link.s('link.width', linkWidth);
            link.setToolTip(line.name);
            box.add(link);
        }
    }

再对label位置进行调整，否则站点名称会显示的很乱。小弟是通过在原始数据中手动加入位置信息来实现的，稍显笨了一点，应该可以通过程序自动判断站点周围空间来进行智能调整。 最后再加入图标，一张原始的地铁图就呈现出来了。

路线拐点的添加

基本的示意功能已经具备了，这里，小弟让我很欣赏的一点是没有就此停止，而是进一步做了调整，使线路只保留了横平竖直和正斜的走向，以达到整齐美观的效果。可能看起来与参考图稍稍有些不同，主要因为各路段基本只添加了一个拐点，这样做既大大简化了程序，又基本保证了图形的美观度。想远一点，做多一点，是块做产品的好料子。

当然为了提高程序的灵活性，应对必须添加两个或以上拐点的情况，也使用了人工拐点的手段。不过这里人工拐点被设成一个隐形的节点，可能利于智能拐点的判断，但也有可能在路线操作时造成混乱。如何处理更好还可以进一步推敲。

var createTurnSta = function(line, staSn){
    staTurn = new twaver.Node(staSn);
    staTurn.setImage();
    staTurn.setClient('lineColor',line.color);
    staTurn.setClient('lines',[line.id]);
    var loc = line.stations[staSn];
    staTurn.setClient('location',loc);
    box.add(staTurn);
    return staTurn;
}

接点位置的调整

大家可以看到，并不是所有路段都直接连入站点中心，在许多情况下必须要进行偏移。

var createFollowSta = function(json, line, staNode, staId){
    staFollow = new twaver.Follower(staId);
    staFollow.setImage();
    staFollow.setClient('lineColor',line.color);
    staFollow.setClient('lines',[line.id]);
    staFollow.setHost(staNode);
    var az = azimuth[staId.substr(6,2)];
    var loc0 = json.stations[staId.substr(0,6)].loc;
    var loc = {x:loc0.x+az.x, y:loc0.y+az.y};
    staFollow.setClient('location',loc);
    box.add(staFollow);
    return staFollow;
}

小弟采取了虚拟节点的办法，就是在站点的旁边，添加一个Follower（但并不显示出来），让并行的不同线路连接到不同的Follower上。通过调整Follower的位置，来实现线路与站点连接点的控制。

var azimuth = {
    bb: {x: 0, y: linkWidth*zoom/2},
    tt: {x: 0, y: -linkWidth*zoom/2},
    rr: {x: linkWidth*zoom/2, y: 0},
    ll: {x: -linkWidth/2, y: 0},
    br: {x: linkWidth*zoom*0.7/2, y: linkWidth*zoom*0.7/2},
    bl: {x: -linkWidth*zoom*0.7/2, y: linkWidth*zoom*0.7/2},
    tr: {x: linkWidth*zoom*0.7/2, y: -linkWidth*zoom*0.7/2},
    tl: {x: -linkWidth*zoom*0.7/2, y: -linkWidth*zoom*0.7/2},
    BB: {x: 0, y: linkWidth*zoom},
    TT: {x: 0, y: -linkWidth*zoom},
    RR: {x: linkWidth*zoom, y: 0},
    LL: {x: -linkWidth, y: 0},
    BR: {x: linkWidth*zoom*0.7, y: linkWidth*zoom*0.7},
    BL: {x: -linkWidth*zoom*0.7, y: linkWidth*zoom*0.7},
    TR: {x: linkWidth*zoom*0.7, y: -linkWidth*zoom*0.7},
    TL: {x: -linkWidth*zoom*0.7, y: -linkWidth*zoom*0.7}
};

介绍到这里就结束了，虽然是个小例子，但美观性和实用性都还过得去，小弟花了心思去做，其实稍加改造就可以做出高铁图、公交图、运行图等应用。设想一下，如果能用在轨道交通列控中心大屏监控里，是多么炫酷。说到这，又想起了前段时间云栖大会上刚看到的杭州城市数据大脑，不知何时，哥也能参与一把那样的项目呢？可视化，哥的强项…… 最后，想要看程序，或者想玩“地铁拖拖乐”的各位，都可以给我留言和发邮件：tw-service@servasoft.com。