如何用 D3 逐点绘制曲线（插值）线？

Question

我正在尝试实现类似于赛马的东西（https://app.flourish.studio/@flourish/horserace）。

但我想用曲线来做。我的想法是逐点画线，并在到达新点时做一些额外的处理。问题是我找不到任何方法来实现这个。我已经尝试使用 'stroke-dashoffset' 方法并计算当前偏移量，但转换似乎无法正常工作。

有什么方法可以在曲线弯曲的情况下逐点画线吗？

注意：我的问题与现有问题相似(Animate path (line) from last known point to new added point (d3))

它有一个很好的答案，但问题是它只适用于直线（非插值）。

Answer 1

动画曲线的挑战在于您需要 x 坐标以稳定的方式移动，而 y 坐标将取决于 x 坐标与线的交叉点，而 svg 路径没有方法提取任何 x 值的 y 坐标。具有线性（即直线）曲线的 SVG 路径可以使用三角函数计算任何给定点的 y 值，而曲线需要根据 D3 使用的曲线生成器进行更复杂的计算。

我下面的方法沿其整个长度对每条路径进行采样，每次坐标的 x 值等于基于我的采样率的特定值时，我记录 y 值和长度，并使用结果数组给出沿弯曲路径出现平滑过渡。

每条路径采样 100 次（样本在图表中用红色圆圈显示），但可以调整此采样率以获得更好的性能与平滑过渡。

然后该方法使用 d3.transition 将圆的位置和笔划的破折号偏移更新到示例数组中的下一个元素，并在转换的 'end' 上再次调用转换示例数组中的下一个元素。该代码使用索引 (i).

将示例数组与原始路径对齐

    var w = 700;
    var h = 300; 
    var m = 40;
    
    var max = 10
    var numberOfSeries = 3

    var svg = d3.select("#chart")
      .append("svg")
      .attr("width", w + m + m)
      .attr("height", h + m + m)
    
    var chart = svg.append("g")
     .attr("transform", "translate(" + m + "," + m + ")")

    var data = []
        
    for (var a = 0; a < numberOfSeries; a++) {
      data.push([])
      for (var i = 0; i <= max; i++) {
        data[a].push(Math.random() * max)
      }
    }

    var x = d3.scaleLinear()
    .domain([0, max])
    .range([0, w]);
    
    var y = d3.scaleLinear()
    .domain([0, max])
    .range([h, 0]);
    
    var line = d3.line()
      .x(function(d,i) {return x(i);})
      .y(function(d) {return y(d);})
     .curve(d3.curveCardinal)
    
    var series = chart.selectAll(".series")
     .data(data)
     .enter()
     .append("g")
    
    var bkdPath = series.append("path")
      .attr("d", d => line(d))
      .style("stroke", "lightgrey")
    
    var path = series.append("path")
      .attr("d", d => line(d))
     .attr("id", (d, i) => "path-" + i)
      .style("stroke", "orange")
     .style("stroke-width", "5px")
    
    var bkdCircle = series.selectAll(".bkd-circle")
      .data(d => d)
     .enter()
     .append("g")
     .attr("transform", function(d, i){
        return "translate(" + x(i) + "," + y(d) + ")"
      })
     .attr("class", "bkd-circle")
   .append("circle")
     .attr("r", 5)
     .style("stroke", "lightgrey")
     .style("fill", "white")
    
    var dataPoint = series.selectAll('.data-point')
     .data(d => d)
     .enter()
     .append("g")
     .attr("transform", function(d, i){
        return "translate(" + x(i) + "," + y(d) + ")"
      })
     .attr("class", "data-point")
     .attr("id", (d, i) => "data-point-" + i)
     .style("opacity", 0)
    
    dataPoint.append("circle")
     .attr("r", 5)
    
    dataPoint.append("text")
     .text((d, i) => i + ", " + round2dp(d) )
     .attr("dy", 18)
    
    
    let pointArray = []  
    let sampleRate = 100
    let sampleWidth = w / sampleRate
    
    for (var p = 0; p < numberOfSeries; p++) {
      
      pointArray.push([])
      let currentLength = 0
      let pathID = "#path-" + p
      let thisPath = d3.select(pathID)
      let node = thisPath.node()
      let pathLength = node.getTotalLength()
      let s = 0
      
      thisPath.attr("stroke-dasharray", pathLength + " " + pathLength)
     .attr("stroke-dashoffset", pathLength)
     
      for (var j = 0; j<pathLength; j++){
        let point = node.getPointAtLength(j)
        //console.log(point)
        if (point.x >= (sampleWidth * s)) {
          pointArray[p].push({"x": point.x, "y": point.y, "len": j})
          s = s + 1
        }
      }
      
      pointArray[p].push({"x": w, "y": y(data[p][data[p].length-1]), "len": pathLength})
      
      
    }
    
   let transitionElements = chart.selectAll(".t-elements")
    .data(pointArray)
   .enter()
    .append("g")
    
    transitionElements.selectAll(".markers")
     .data(d => d)
     .enter()
     .append("circle")
     .attr("cx", d => d.x)
     .attr("cy", d => d.y)
     .attr("r", 2)
     .style("fill", "red")
    
  
    let head = transitionElements.append("circle")
     .datum(d => d)
     .attr("cx", d => d[0].x)
     .attr("cy", d => d[0].y)
     .attr("r", 15)
     .style("fill", "green")
     .attr("id", "head")
     
    let tIndex = 0
    let dur = 50000
    
    function transitionChart(){
      tIndex =  tIndex + 1
      if (tIndex >= (sampleRate+1)) {
        
      } else {
        
        path.transition()
         .duration(dur / (sampleRate + 1))
         .ease(d3.easeLinear)
         .attr("stroke-dashoffset", function(d,i){
           let len = d3.select(this).node().getTotalLength()
           return len -pointArray[i][tIndex].len
         })
        
       head.transition()
          .duration(dur / (sampleRate + 1))
          .ease(d3.easeLinear)
          .attr("cx", (d,i) => pointArray[i][tIndex].x)
          .attr("cy", (d,i) => pointArray[i][tIndex].y)
          .on("end", transitionChart)  
      }
      
    }
    
    transitionChart()
  
    function round2dp(n) {
      return Number.parseFloat(n).toFixed(2);
    }

    path {
      stroke-width: 2px;
      fill: none;
    }

<script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/d3/5.7.0/d3.min.js"></script>
<body>
<div id='chart'></div>
</body>

如何用 D3 逐点绘制曲线（插值）线？

How to draw curved ( interpolated ) line point by point with D3?

svg

line

d3.js