【JS】heatmap.js v1.0 到 v2.0，详细总结一下:)

前段时间，项目要开发热力图插件，研究了heatmap.js，打算好好总结一下。

本文主要有以下几部分内容：

部分源码理解
如何迁移到v2.0
v2.0官方文档译文

关于heatmap.js介绍，请看这里: http://www.oschina.net/p/heatmap-js

目前，对于热力图的开发，百度、高德开发平台上使用的都是这款JS开源库。当然，现在还有我们公司:P

百度示例：http://developer.baidu.com/map/jsdemo.htm#c1_15

高德示例：http://lbs.amap.com/api/javascript-api/example/layers/heatmap/

PS：本人对JS只能算是初级水平，刚开始写热力图插件的时候，真是一头雾水。充分利用搜索引擎后，在百度的开源库发现了这个（示例源文件），总算有点眉目了。替换了地图实例对象，剩下的难点是图层处理和像素坐标转换，删删改改，也弄出了插件的1.0版。v2.0版本的内容与v1.0相比还是有很多不同的，经过大半天废寝忘食的努力，终于迁移到了2.0(准确的说是v2.0.5)，也算对得起忘吃的午饭。

部分源码理解

参数max

　　经过源码阅读和测试，数据集合中的max参数表示热力点权值的最大值，用于热力颜色渐变的计算。其本质是热力区域内部填充颜色的透明度。

使用到max的算式：

(value-min)/(max-min)

/* 其中，

        value是某个热力点的权值;

        max是最大权值，默认是1;

        min是最小权值，默认是10;

*/

当热力点权值大于等于max，热力点颜色达到最大渐变程度。

当热力点权值远远小于max，热力点颜色较浅，甚至显示不出来。

所以，max的设定值会影响到热力图的展现效果，需要均衡热力点权值，合理设置max值。

（——为什么显示不出？根据前面算式，计算结果小于0.01已经不能被识别了。请查看canvas的globalalpha属性）

addData方法

　　该方法的参数可以是单个点的对象，也可以是个数组。但是方法内的处理是，在原图的基础上每增加一个点就渲染一次。如果参数类型是数组，则递归调用本方法，逐个点的增加并渲染。

　　如果数据是少量动态增加的，则可以实时的呈现出热力状况。当大数据量频繁更新的时候，推测对性能还是会有一点影响吧，这个需要测试验证。

　　——2016-11-28 补充验证结果：使用此方法添加10条数据，几乎是立刻呈现；添加100条，需要2秒左右；添加1000条，需要20秒左右。测试浏览器为Chrome 版本53。

使用删除方法（即用setData方法重新绘图）删除100条、1000条数据，基本都在1秒以内。

　　另外一点需要注意的是，新增的热力点的权值对max的值有影响。源码中，会对同一坐标点的权值进行累加然后设置到Store._max属性，这会使颜色渐变的标准发生改变，影响热图的一致性。

　　github上也有人提出这个问题[How not to change 'max' when adding point with addData?]正问题中所描述的那样，要想保证颜色渐变的标准在增加热力点前后保持一致性，需要调用setDataMax方法重新设定max值，目前只能这样。

removeData方法

　　我所使用的是heatmap v2.0.5版本，其中removeData方法还是空的，具体处理还没有实现。所以我在插件中自己写了一个方法。

采用二次循环，将现存的数据与要删除的数据进行比对，只保留那些经纬度不相同的数据，以及经纬度相同但是权值差大于0的数据，然后清空画布，调用setData重新赋值绘图。

方法有点low，求指点~~

内部数据存储

　　heatmap.js内部把数据存储在Store._data属性中。其数据格式是二维数组[x: [y: value]]，x、y是热力点的像素坐标，value是热力点的权值。例如:

data = [460: [280:15, 255:6], 490: [251:8], 416: [289:9]]

数组的长度是可变的，最外层长度是所有x值中最大的那个数值加1，如 data.length = 491。

每个x元素所对应的y值数组的长度，是x坐标下所有y值中最大的那个数值加1，如 data[460].length = 281 。

两个处理数据的方法：

　　_organiseData方法会将外部传入数据存储到Store._data中，并且会累计权值。如果本方法是被setData调用，则按照传入参数中max来渲染；如果是被addData方法调用，则会按累计权值渲染。

　　_unOrganizeData方法内部并无特殊处理，只是将内部以二维数组存储的数据转换为外部数据格式对象，该方法被getData方法调用，返回热力数据。

如何迁移到v2.0

以下内容来自这里：https://github.com/pa7/heatmap.js/blob/master/docs/how-to-migrate.md

1. element -> container

作为热图canvas的容器，heatmap作者认为“container”能更加形象的描述这个配置参数，所以原来的element属性现在叫container。

var cfg = {

   "container": domElement

};

2. opacity -> maxOpacity

heatmap.js v2.0中的透明度属性opacity，会对全局的透明度产生影响（它会为所有热力点设置透明度，还会阻止颜色渐变的平滑性）。

如果你想让热点数据的颜色渐变达到平滑的效果，现在起你需要使用配置属性maxOpacity。

var cfg = {

   "maxOpacity": .8

}

另外，opacity、maxOpacity、minOpacity这仨属性现在都是[0,1]范围内的数。

3. 装填数据

heatmap.js的作者决定减少API，使其变为更扁平的结构。为了添加数据你不必访问heatmap的数据存储，而是向heatmap实例直接添加新数据。同时也摆脱了重复命名。(heatmap.store.addDataPoint -> heatmap.addData, heatmap.store.setDataSet -> heatmap.setData).

var datapoint = { x: 100, y: 100, value: 10 }; 

heatmap.addData(datapoint); 

heatmap.setData({

    max: 10,

    data: [datapoint]

});

同时，你可能注意到：热力点的权值属性count现在默认叫value，为了顺利迁移你可以把“count”设置为valueField属性的值。

var datapoint = { x: 100, y: 100, count: 10 };

var heatmap = h337.create({

   container: domElement,

   // ...

   valueField: 'count'

});

heatmap.addData(datapoint);

heatmap.setData({

   max: 10,

   data: [datapoint]

});

4. 总结

旧的配置实例：

var cfg = {

    "element": domElement,

    "opacity": 80

} 

var heatmap = h337.create(cfg);

heatmap.store.setDataSet(data);

变成了新的配置：

var cfg = {

   "container": domElement,

   "maxOpacity": .8

}

var heatmap = h337.create(cfg);

heatmap.setData(data);

本人补充几条：

1. 支持自定义热点数据的属性名称

如果之前你的热力数据是这样的：

{"lng":123.456789, "lat":987.654321, "count": 10}

为了向heatmap内部设置数据，你需要将数据转换成这样的：

{"x":123.456789, "y":987.654321, "value": 10}

现在，配置参数中新增加了三个属性xField、yField、valueField，分别对应x坐标、y坐标、权值的属性名称。设置了这三个属性就不需要上面的数据格式转换了。例如：xField="lng"; yField="lat"; valueField="count;

2. 清空画布

我之前的做法是：

heatmap.clear();

现在是：

heatmap._renderer._clear();

3. 重置画布大小

之前是：

heatmap.set("width", w);

heatmap.set("height", h);

heatmap.store.get("heatmap").resize();

现在改为：

heatmap._renderer.setDimensions(w, h);

v2.0官方文档译文

下面是我翻译的heatmap.js v2.0官方文档。水平有限，如有疏漏或错误请指正。

API函数的优先级排序：

　红色：最常用的函数;-)

　绿色：用于自定义实现

　蓝色：较少使用的功能

h337

create(configObject)
register(pluginKey, plugin)

heatmapInstance

addData(object|array)
setData(object)
setDataMax(number)
setDataMin(number)
configure(configObject)
getValueAt(object)
getData()
getDataURL()
repaint()

h337

"h337"是heatmap.js注册的全局对象的名字。你可以用它创建heatmap实例。

h337.create(configObject)

返回一个heatmap实例对象heatmapInstance。

使用h337.create创建heatmap实例。通过设置配置参数configObject可以实现热力图的自定义。配置参数configObject是必需参数。

可配置的属性：

container 图像容器 (DOMNode) 必需参数

　　它是热力图像canvas所依附的DOM节点（热图将适应节点的大小）。

backgroundColor 背景色 (string) 可选参数

　　背景色字符串可以是16进制编码、英文颜色名称、rgb颜色。

gradient 渐变度 (object) 可选参数

　　代表颜色渐变的对象（语法：数值字符串[0,1]: 颜色字符串），请查看代码示例。

radius 半径 (number) 可选参数

　　每个热力点的半径（如果节点本身未被指定）。

opacity 透明度 (number) [0,1] 可选参数 default = .6

　　heatmap的全局透明度。将覆盖之前设置的maxOpacity 和 minOpacity。

maxOpacity 最大透明度 (number) [0,1] 可选参数

　　heatmap将拥有的最大透明度。（会被opacity的设置覆盖）。

minOpacity 最小透明度 (number) [0,1] 可选参数

　　heatmap将拥有的最小透明度。（会被opacity的设置覆盖）。

onExtremaChange function callback 回调函数

　　传递一个回调函数来接收极值变化更新。对于DOM legends很有用。

blur 滤镜系数 (number) [0,1] 可选参数 default = 0.85 ，应用于所有点数据。系数越高，渐变越平滑，默认是0.85

　　滤镜系数将应用于所有热点数据。系数越高，颜色渐变越平滑。

xField (string) 可选参数 default = "x"

　　热点数据x坐标的属性名称。

yField (string) 可选参数 default = "y"

　　热点数据y坐标的属性名称。

valueField (string) 可选参数 default = "value"

　　热点数据权值的属性名称。

配置示例

简单配置和标注颜色渐变

// create configuration object

var config = {

    container: document.getElementById('heatmapContainer'),

    radius: 10,

    maxOpacity: .5,

    minOpacity: 0,

    blur: .75};

// create heatmap with configuration

var heatmapInstance = h337.create(config);

自定义颜色渐变

// create configuration object

var config = {

    container: document.getElementById('heatmapContainer'),

    radius: 10,

    maxOpacity: .5,

    minOpacity: 0,

    blur: .75,

    gradient: {

        // enter n keys between 0 and 1 here

        // for gradient color customization

        '.5': 'blue',

        '.8': 'red',

        '.95': 'white'

    }};var heatmapInstance = h337.create(config);

heatmapInstance

热力图实例是通过 h337.create方法返回的。热力图实例有自己的内部数据存储对象和渲染对象，你可以通过它们来操作数据，使热力图得到更新（根据需要决定是局部更新，还是全部更新）。

heatmapInstance.addData(object|array)

返回heatmapInstance

使用此功能只是用于随时添加数据，而不是用于数据初始化。addData方法可以向heatmap的数据存储对象添加单个或者多个点的数据。

// a single datapoint

var dataPoint = {

    x: 5, // x coordinate of the datapoint, a number

    y: 5, // y coordinate of the datapoint, a number

    value: 100 // the value at datapoint(x, y)

};

heatmapInstance.addData(dataPoint);

// multiple datapoints (for data initialization use setData!!)

var dataPoints = [dataPoint, dataPoint, dataPoint, dataPoint]; heatmapInstance.addData(dataPoints);

heatmapInstance.setData(object)

返回heatmapInstance

通过数据集合初始化heatmap。“min”、“max”和“data”这三个参数是必需的。setData从实例中清除所有之前存储的数据，然后重新初始化数据存储对象。

var data = {

    max: 100,

    min: 0,

    data: [

        dataPoint, dataPoint, dataPoint, dataPoint

    ]};

heatmapInstance.setData(data);

heatmapInstance.setDataMax(number)

返回heatmapInstance

改变数据集的上限并且触发完全渲染。

heatmapInstance.setDataMax(200);

// setting the maximum value triggers a complete rerendering of the heatmap

heatmapInstance.setDataMax(100);

heatmapInstance.setDataMin(number)

返回heatmapInstance

改变数据集的下限并且触发完全渲染。

heatmapInstance.setDataMin(10);

// setting the minimum value triggers a complete rerendering of the heatmap

heatmapInstance.setDataMin(0);

heatmapInstance.configure(configObject)

返回heatmapInstance

在heatmap实例初始化之后重新配置参数。触发完全渲染。

var nuConfig = {

    radius: 10,

    maxOpacity: .5,

    minOpacity: 0,

    blur: .75};

heatmapInstance.configure(nuConfig);

heatmapInstance.getValueAt(object)

返回热力点的权值。

注意：如果该点没有被存储的话，返回值是基于颜色渐变混合后的填充值。

heatmapInstance.addData({ x: 10, y: 10, value: 100});

// get the value at x=10, y=10

heatmapInstance.getValueAt({ x: 10, y: 10 }); // returns 100

heatmapInstance.getData()

返回一个持久化并且可重装的JSON对象。

var currentData = heatmapInstance.getData();

// now let's create a new instance and set the data

var heatmap2 = h337.create(config);

heatmap2.setData(currentData); // now both heatmap instances have the same content

heatmapInstance.getDataURL()

返回值是base64编码的dataURL字符串。

heatmapInstance.getDataURL(); // data:image/png;base64...

// ready for saving locally or on the server

heatmapInstance.repaint()

返回heatmapInstance

重新绘制整个热力图canvas。

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