数据可视化系列--svg入门基础

Posted 2021-12-01 chengxs

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了数据可视化系列--svg入门基础相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

一、前言

1、SVG(Scalable Vector Graphics)可伸缩矢量图形

特点：

（1）使用xml格式来定义图形；

（2）用来定义web上的使用的矢量图；

（3）改变图像尺寸，图片质量不受损；

（4）所有元素属性可以使用动画；

（5）继承了W3C标准，在html中使用方式，html直接嵌入svg内容，或者直接引入svg文件。

/* svg标签，这里的rect为矩形，在后面的图形元素中会详细说明  */
<svg width="200" height="200">
  <rect width="20" height="20" fill="red"></rect>
</svg>

/* 引入后缀名为.svg的文件 */
<img src="demo.svg" alt="测试svg图片">

注意：svg为inline水平元素。且需要绘制的所有图形都应被包含在<svg></svg>标签内。

2、SVG坐标系

特点:（1）y轴向下；（2）顺时针方向的角度是正值。

技术图片 ?

注意：元素的所有操作都是相对自身坐标系进行的

3、颜色RGB和HSL

RGB: 三个分量：红色、绿色、蓝色，每个分量的取值范围[0, 255]，优点是显示器更容易解析。

HSL: 三个分量：颜色h、饱和度s%、亮度l%，每个分量的取值范围分别是[0, 359], [0, 100%], [0, 100%],，其中，h=0表示红色， h=0表示120绿色，h=0表示240 蓝色。

基于HSL的配色方案：http://paletton.com/

二、特殊元素

1、foreignObject

foreignObject元素通常被用来在svg代码中嵌入html节点。注意：该属性对IE不支持。<foreignObject>元素的作用是可以在其中使用具有其它XML命名空间的XML元素，换句话说借助<foreignObject>标签，我们可以直接在SVG内部嵌入XHTML元素。通常会与标签一起使用，在用户浏览器不支持时，告知用户。

举个例子：

<svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
  <foreignObject width="120" height="50">
      <body xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
        <p>文字测试foreignObject的功能</p>
      </body>
    </foreignObject>
</svg>

可以看到<foreignObject>标签里面有一个设置了xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml"命名空间的<body>标签，此时<body>标签及其子标签都会按照XHTML标准渲染，实现了SVG和XHTML的混合使用。

这种混合特性有什么作用呢？作用很多，其中之一就是轻松实现SVG内的文本自动换行。

1.1文本自动换行

SVG要实现文本换行，往往需要手动阻断

<svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
  <text font-size="12">
    <tspan x="0" y="10">一段需要word wrap</tspan>
    <tspan x="0" y="26">的文字。</tspan>
  </text>
</svg>

需要2个<tspan>元素，这一点都不工程。

但是如果使用<foreignObject>元素，则自动换行就是小菜：

<svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
  <foreignObject width="120" height="50">
      <body xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
        <p style="font-size:12px;margin:0;">一段需要word wrap的文字。</p>
      </body>
    </foreignObject>
</svg>

技术图片 ?

1.2将页面上的DOM元素轻松变成图片

SVG <foreignObject>元素还有其他更高级的应用，就是可以将页面上的DOM元素轻松变成图片。

原理：

1、获取对应DOM元素的outerHTML代码；

2、放在<foreignObject>元素中；

3、图片方式显示我们的SVG图形；

4、上一步的图片本质还是SVG，我们可以借助canvas drawImage()方法将图片放在画布上，然后使用canvas.toDataURL()方法转换成png或jpg图片。

三、作用于svg标签的属性

1、viewport

表示svg的可见区域的大小：width和height，控制svg的宽度和高度

2、viewBox

定义用户视野的位置以及大小，即定义用来观察SVG视图一个矩形区域，更形象的解释就是：SVG就像是我们的显示器屏幕，viewBox就是截屏工具选中的那个框框，最终的呈现就是把框框中的截屏内容再次在显示器中全屏显示！

如：viewBox =‘20 20 100 100‘，前两个参数表示viewBox视野相对svg视图的x y坐标，后两个参数表示viewBox的大小。

与svg实际大小的关系如下：

技术图片 ?

如上图所示，用户可以看到的部分是蓝色的星星，而星星的另一侧是看不到的。

viewBox的使用案例：

1、绘制矩形

<svg width="200" height="200" style="border: 2px solid #58a">
  <rect x="30" y="30" width="100" height="100" fill="#fb3" stroke="none"></rect>
</svg>

技术图片 ?

2、增加视野viewBox viewBox=‘0 0 100 100‘，相当于用户只能看到SVG视图中viewBox定义的区域，即下图红色框内区域：

viewBox="x, y, width, height" // x:左上角横坐标，y:左上角纵坐标，width:宽度，height:高度

body>
   <svg width="200" height="200" style="border:2px solid #58a" viewBox=‘0 0 100 100‘>
        <rect x="30" y="30" width="200" height="200" fill="#fb3" stroke="none"></rect>
   </svg>

技术图片 ?

最终效果图：

技术图片 ?

3、preserveAspectRatio属性

这个属性也是作用于<svg>元素上，且作用对象都是viewBox。

比如：

preserveAspectRatio="xMidYMid meet"

属性值为空格分隔的两个值组合而成。第一个值表示：viewBox如何viePort对齐；第二个值表示：如何维持高宽比（可以为空）。

其中，第一个值又分为两个部分组成。前半部分表示x方向的对齐。后半部分表示y方向对齐。

值	含义
xMin	viewport和viewBox左边对齐
xMid	viewport和viewBox的x轴中心对齐
xMax	viewport和vieBox右边对齐
YMin	viewport和viewBox上边缘对齐。注意：Y是大写
YMid	viewport和viewBox的y轴中心点对齐。注意：Y是大写
YMax	viewport和viewBox下边缘对齐。注意：Y是大写

xMaxYMax表示右-下

xMidYMid表示中-中

第二个值属性值支持

值	含义
meet	保持纵横比缩放viewBox适应viewport，受
slice	保持纵横比，同时比例小的方向放大填满viewport，攻
none	扭曲纵横比，充分适应viewport，变态

技术图片 ?

1、图1：红色区域为不设置preserveaspectRatio时的可视区域；

2、图2: 采用与x轴左边对齐、与y轴上边缘对齐的方式，保持纵横比缩放；

3、图3：保持纵横比的同时，以比例小的方向即x轴等比放大，填充svg区域

4、图4：preserveaspectRatio="none"，变形充分适应svg

四、作用于svg内部元素的样式

svg支持css选择器给元素添加样式

/* 定义样式 */
.rectStyle {
  fill: yellow;
}
<svg width="200" height="200">
  <rect class="rectStyle" width="20" height="20"></rect>
</svg>

也可以直接在元素中设置样式：

<svg width="200" height="200">
  <rect width="20" height="20" fill="yellow"></rect>
</svg>

或者写成style

<svg width="200" height="200">
  <rect style="fill: yellow;" width="20" height="20"></rect>
</svg>

常见的样式说明：

1、填充

（1）fill：定义填充颜色和文字颜色；

（2）fill-opacity：定义填充颜色的透明度；

（3）fill-rule：指定填充规则，符合填充规则才可被填充，取值：[nonzero | evenodd | inherit]，默认值为nonzero。

nonzero：该规则判断点任意方向的射线与图形路径的相交情况，默认为数值0，射线从左到右时，每穿过一条路径，数值加1；从右到左时，每穿过一条路径，数值减1，最后结果若为0，则表示点不在图形内部，不能填充。

evenodd：该规则判断点任意方向的射线与图形路径的相交情况，相交个数为奇数，则点在图形内部，可进行填充；反之在外部，不进行填充。

好像比较难理解这个，fill-rule到底是为了解决什么问题？

技术图片 ?

我们看上图，图中有一个路径A-B-C-D-E-F-G-H-I，当我们用fill填充它的时候，我们会发现其中有一个重叠的区域S，那么这个重叠的区域到底填不填充呢？这，就是fill-rule所干的事。

分析：沿着A-B-C-D-E-F-G-H-I方向走，我们会发现重叠区域S外部为A-B-C-D-A，形成方向为顺时针方向。重叠外部区域S的形成方向为逆时针H-I-A，所以重叠区域S不显示。这个和fill-rule设置无关，这是默认的。

来看一下经典的五角星问题：

技术图片 ?

相同的，这里有一个重叠区域S，不过如何才能知道是重叠区域呢？其实很简单，就是重叠区域的外面还有东西，而它们都还在整个形状之内。

我们可以发现五角星的重叠区域S的形成方向和外部是一样的，这种情况下，fill-rule就起作用了，如果是nonzero，区域S是显示的，如果是evenodd，区域S则不显示。

2、边框

（1）stroke：边框颜色；

（2）stroke-width：边框宽度；

（3）stroke-opacity：边框透明，取值[0,1]；

（4）stroke-linecap：单条线端点样式，一般应用于直线或者路径，取值：[ butt | square | round ]，分别是对接、方形和圆形

（5）stroke-dasharray：虚线边框，可以设置每段虚线的长度和间隔，之间使用逗号分隔或者空格分隔，如：

stroke-dasharray="10, 5, 5, 10"

技术图片 ?

（6）stroke-dashoffset：设置虚线描边偏移量，使图案向前移动

 <svg width="200" height="200" viewBox=‘0 0 300 300‘>
    <line x1="20" y1="20" x2="120" y2="20"
        stroke="red" stroke-width="5" stroke-linecap="butt"
        stroke-dasharray="20 5 5 10">
    </line>
    <line x1="20" y1="60" x2="120" y2="60"
        stroke="red" stroke-width="5" stroke-linecap="butt"
        stroke-dasharray="20 5 5 10" stroke-dashoffset="10">
    </line>
   </svg>

技术图片 ?

虚线的样式为 20 5 5 10，偏移量为10，根据下图可发现第二个虚线，整体向前移动了10个单位

（7）sroke-linejoin：两条线段之间衔接点的样式，取值：[ miter | round | bevel ]，分别是尖角(图左一)、圆角(图左二)和斜角(图左三)

技术图片 ?

（8）sroke-miterlimit：默认值4，当miterLength / stroke-width < stroke-miterlimit时，stroke-linejoin值会变成换成bevel斜角。如下图中，stroke-width为15，根据计算公式，miterLength ／ stroke-width 约等于5.2，即当stroke-miterlimit小于6时，stroke-linejoin值会变成bevel斜角。

技术图片 ?

3、透明度

opacity：定义整个图形的透明度

4、字体

（1）font-size：字体大小；

（2）font-family：字体系列的名称；

（3）font-weight：字体粗细；

（4）font-style：字体样式，斜体和正常；

（5）text-decoration：下划线样式；

（6）text-anchor：设置文本的排列属性，属性值[start | middle | end | inherit]，如：middle表示，将文字定位原点移动至文字中心。

5、变换

基础概念同css。

（1）transform：同css，默认是左上角为旋转中心，如：transform="rotate(30)"；

（2）transform-origin：同css，设置旋转的操作中心；

（3）rotate：设置文字元素的旋转角度，正值为顺时针旋转，注意区分rotate和transform中的rotate，如rotate="30"

技术图片 ?

而transform中的rotate是对整个元素进行旋转操作。

 <svg width="200" height="200">
    <text x="10" y="10" dx="10" dy="10" textLength="100" rotate="20">示例文字1</text>
   </svg>
   <svg width="200" height="200">
    <text x="10" y="10" dx="10" dy="10" textLength="100" transform="rotate(20)">示例文字2</text>
   </svg>

五、参考

1、http://www.runoob.http://www.runoob.com/svg/svg-tutorial.html

2、http://qiutianaimeili.com/html/page/2018/04/08sh1vbv35yr.html

以上是关于数据可视化系列--svg入门基础的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

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CSDN学霸课表——从应用解析到基础实战，大数据入门晋级课程推荐

SVG 入门

构建可视化基础——集成SVG

Kotlin基础从入门到进阶系列讲解（基础篇）Fragment的基本使用