Web 前端实战（三）：雷达图

前言

在《Canvas 线性图形（五）：多边形》实现了绘制多边形的函数。本篇文章将记录如何绘制雷达图。最终实现的效果是这样的：

绘制雷达图

雷达图里外层

如动图中所示，雷达图从里到外一共有 6 层，所以，我们需要改造绘制多边形的函数：

点击查看绘制基础雷达图代码

function calcPolygonX(radarX, radius, increaseAngle) {
	return radarX + radius * Math.cos(increaseAngle);
}

function calcPolygonY(radarY, radius, increaseAngle) {
	return radarY - radius * Math.sin(increaseAngle);
}

// 绘制多边形的函数
function drawPolygon(radarMapTotalSides, radius, radarX, radarY, ctx) {
	let averageAngle = Math.PI * 2 / sides;
	let increaseAngle = 0;
	let targetX, targetY;

	ctx.beginPath();
	for ( let i = 0; i < radarMapTotalSides; i++ ) {
		targetX = calcPolygonX(radarX, radius, increaseAngle);
		targetY = calcPolygonY(radarY, radius, increaseAngle);
		ctx.lineTo(targetX, targetY);
		increaseAngle += averageAngle;
	}

	ctx.closePath();
	ctx.stroke();
}

// 绘制雷达图的函数
function drawRadarMap(radarLayers, polygonPerStep, radarMapTotalSides, radarX, radarY, ctx) {
	let radius = polygonPerStep;

	for ( let j = 0; j < radarLayers; j++ ) {
		drawPolygon(radarMapTotalSides, radius, radarX, radarY, ctx);
		radius = radius + polygonPerStep;
	}
}

polygonPerStep的意思是每一个多边形之间相差多少距离，radarMapTotalSides的意思是雷达图的多边形是几边形：

let canvas = document.getElementById("radar-map");
let ctx = canvas.getContext("2d");
drawRadarMap(5, 40, 10, 300, 300, ctx);

到目前为止我们就利用绘制多边形的函数drawPolygon成功绘制了一个雷达图的雏形：

当前的雷达图还缺少了最外层每一个点的文本，以及连接雷达图中心到最外层点的直线。

连接雷达图里外层

连接雷达图里外层时，要在绘制多边形的时候保存每一层每一个点的坐标，也就是在drawPolygon函数中保存坐标信息。

保存点坐标

在drawRadarMap函数里面声明一个数组axis数组，它专门用于保存每层多边形的每个点坐标信息：

function drawRadarMap(radarLayers, polygonPerStep, radarMapTotalSides, radarX, radarY, ctx) {
	let axis = []; // 用于保存每一个多边形的每一个点坐标
	let radius = polygonPerStep;

	for ( let j = 0; j < radarLayers; j++ ) {
		drawPolygon(radarMapTotalSides, radius, radarX, radarY, axis, j, ctx);
		radius = radius + polygonPerStep;
	}
}

从顺时针开始的第一个点的坐标到最后一个点坐标，以及这些点坐标在第几层多边形上：

function drawPolygon(radarMapTotalSides, radius, radarX, radarY, axis, currentPolygonLayer, ctx) {
	let averageAngle = Math.PI * 2 / sides;
	let increaseAngle = 0;
	let targetX, targetY;

	ctx.beginPath();
	axis.push({ layer: currentPolygonLayer, coords: [] }); // 保存点坐标的数组，
	for ( let i = 0; i < radarMapTotalSides; i++ ) {
		targetX = calcPolygonX(radarX, radius, increaseAngle);
		targetY = calcPolygonY(radarY, radius, increaseAngle);
		ctx.lineTo(targetX, targetY);
		increaseAngle += averageAngle;
		axis[currentPolygonLayer].coords.push({ x: targetX, y: targetY }); // 添加点坐标到数组中
	}

	ctx.closePath();
	ctx.stroke();
}

drawPolygon函数新增了两个参数：axis 和 currentPolygonLayer。axis 就是保存没层多边形点的坐标数组；currentPolygonLayer 就是当前多边形在第几层多边形，比如第一层就是 0。

绘制直线函数

上面的工作是点坐标，目的就是连接雷达图中心点到最外层多边形的每一个点。所以，在这里我们新增一个函数，这个函数专门处理连接直线的函数drawStria：

function drawStria(radarLayers, axis, radarX, radarY, ctx) {
	let coords = axis[axis.length - 1].coords;
	for ( let i = 0; i < radarLayers; i++ ) {
		ctx.beginPath();
		ctx.moveTo(radarX, radarY);
		ctx.lineTo(coords[i].x, coords[i].y);
		ctx.closePath();
		ctx.stroke();
		drawPointText(data, coords, i, radarX, ctx);
	}
}

axis[length - 1].coords代表雷达图中最外层的多边形的所有点坐标。顺时针遍历其中元素，ctx.lineTo(coords[i].x, coords[i].y)从圆点开始依次连接最外层的多边形的点，从而构成一条条直线。

绘制雷达图外层文本

在雷达图最外层的多边形的每一个点添加文本，表示直线代表的是什么数据。

function drawPointText(data, axis, currentPoint, radarX, ctx) {
	ctx.font = `16px Georgia`;
	if ( axis[i].x <= radarX ) {
		ctx.textAlign = "right";
	} else {
		ctx.textAlign = "left";
	}
	ctx.fillText(data[currentPoint].title, axis[currentPoint].x, axis[currentPoint].y);
}

对于这个函数的几个参数讲解：

1. data：顺时针开始最外层每一个点的文本；
2. axios：最外层多边形每一个点的坐标信息；
3. currentPoint：当前循环到的多边形的一个点坐标；
4. radarX：雷达图中心坐标的 x 坐标轴。

在drawStria函数循环体内调用该函数完成最外层的文本渲染：

绘制数据区域

接下来就是雷达图最重要的部分了。雷达图中每一条直线上该文本所达到的值在此直线上进行移动，连接这些点构成一块区域，就是数据区域。

点击查看绘制数据区域的完整代码

function calcDataAreaTopX(areaTopLayer, axis, radarX, currentPoint) {
	if ( areaTopLayer < 0 ) {
		return radarX;
	} else {
		return axis[areaTopLayer].coords[currentPoint].x;
	}
}

function calcDataAreaTopY(areaTopLayer, axis, radarY, currentPoint) {
	if ( areaTopLayer < 0 ) {
		return radarY;
	} else {
		return axis[areaTopLayer].coords[currentPoint].y;
	}
}

function drawDataAreaTop(axis, currentPoint, radarX, radarY, ctx) {
	let x = calcDataAreaTopX(data[currentPoint].star - 1, axis, radarX, currentPoint);
	let y = calcDataAreaTopY(data[currentPoint].star - 1, axis, radarY, currentPoint);
	if ( i === 0 ) {
		ctx.moveTo(x, y);
	} else {
		ctx.lineTo(x, y);
	}
	return { x: x, y: y };
}

function drawDataArea(radarMapTotalSides, radius, axis, radarX, radarY, data, ctx) {
	ctx.beginPath();
	for ( let i = 0; i < radarMapTotalSides; i++ ) {
		drawDataAreaTop(axis, i, radarX, radarY, ctx);
	}
	ctx.closePath();
	ctx.strokeStyle = "rgba(68,226,155, 1)";
	ctx.stroke();
	ctx.fillStyle = "rgba(81,182,137, 0.6)";
	ctx.fill();
}

需要为数据函数提供一个data，这个是数据区域的信息，最外层多边形每一个点对应的值：

点击查看数据区域的数据

let data = [
    {
      title: "js",
      star: 4
    },
    {
      title: "ts",
      star: 2
    },
    {
      title: "html",
      star: 4
    },
    {
      title: "css",
      star: 4
    },
    {
      title: "vue",
      star: 4
    },
    {
      title: "uniapp",
      star: 4
    },
    {
      title: "java",
      star: 2
    },
    {
      title: "flutter",
      star: 3
    },
    {
      title: "dart",
      star: 4
    },
    {
      title: "python",
      star: 0
    }
];

以上就是绘制数据区域的函数的完整代码。drawDataAreaTop是圈画数据区域的函数，而drawDataArea完成最后的颜色填充工作。drawDataAreaTop接收以下几个参数：

1. axis：顺时针开始最外层每一个点的文本；
2. currentPoint：当前循环到的多边形的一个点坐标；
3. radarX：雷达图中心坐标的 x 坐标轴；
4. radarY：雷达图中心坐标的 y 坐标轴。

这里需要特别说明data[currentPoint].star - 1，因为 star 是从 0 开始，最大值为 5，必须要减 1，不然数组索引值越界。

调用雷达图函数

在绘制雷达图的函数下面添加drawStria和drawDataArea两个函数，完整一个完整的雷达图绘制

function drawRadarMap(radarLayers, polygonPerStep, radarMapTotalSides, radarX, radarY, ctx) {
	// ...
	// ...

	drawStria(radarMapTotalSides, axis, radarX, radarY, ctx);
	drawDataArea(radarMapTotalSides, axis, radarX, radarY, data, ctx);
}

drawRadarMap(5, 40, 10, 300, 300, ctx);

Gitee 仓库-雷达图完整代码

雷达图浮动面板

这一节是扩展雷达图的功能，当鼠标浮在数据区域节点之上时，就出现一个浮动面板，展示具体的数据信息。浮动面板和雷达图被包裹在一个 div 标签里，并设置为相对定位，浮动面板设置为绝对定位。

<div id="radar-wrap">
	<canvas id="radar-map" width="400" height="400">Your browser version is too late.</canvas>
	<div id="floating-panel"></div>
</div>

点击查看 CSS 代码

#radar-map {
    cursor: pointer;
    position: absolute;
    border: 1px solid rgba(110, 110, 110, 0.8);
    border-radius: 10px;
}

#radar-wrap {
    width: 400px;
    height: 400px;
    box-sizing: border-box;
    position: relative;
}

#floating-panel {
    position: absolute;
    display: none;
    border-style: solid;
    white-space: nowrap;
    z-index: 9999999;
    transition: left 0.4s cubic-bezier(0.23, 1, 0.32, 1) 0s, top 0.4s cubic-bezier(0.23, 1, 0.32, 1) 0s;
    background-color: rgba(50, 50, 50, 0.7);
    border-width: 0;
    border-color: rgb(51, 51, 51);
    border-radius: 4px;
    color: rgb(255, 255, 255);
    font: 14px / 21px "Microsoft YaHei";
    padding: 5px;
    left: 29px;
    top: 145px;
    pointer-events: none;
}

接下来就是最重要的 JS 代码，这里为了方便控制样式，我就用 JQuery 来实现。这里需要改造一下drawDataArea函数，我们要保存数据区域每一个点的坐标。

点击查看 JQuery 代码

drawFloatingPanel(axis) {
	let floatingPanel = $("#floating-panel");
	let timeout = null;
	$("#radar-map").on({
		mousemove: function (e) {
			if ( timeout != null ) clearTimeout(timeout);
			timeout = setTimeout(() => {
				axis.forEach((value, index) => {
					if ( (value.x >= e.offsetX - 5 && value.x < e.offsetX + 5) && (value.y >= e.offsetY - 5 && value.y < e.offsetY + 5) ) {
						$(floatingPanel).css({
							"display": "block", "left": `${ e.offsetX }px`, "top": `${ e.offsetY }px`
						});
						$(floatingPanel).empty().append(`
							<div class="tech">技术：${ value.title }</div>
							<div class="star">掌握程度：${ value.star } 颗星</div>
						`);
					}
				});
			}, 50);
		},
		mouseleave: function (e) {
			$(floatingPanel).css({ "display": "none" });
		}
	});
};

Gitee 仓库-雷达图浮动面板完整代码