千級(jí)節(jié)點(diǎn)可視化全量渲染文兢、交互探究

6月份的時(shí)候產(chǎn)品需求一直處于討論期漠另,開(kāi)發(fā)任務(wù)較輕格嗅,就開(kāi)始研究系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)拓?fù)鋱D在上千節(jié)點(diǎn)時(shí)卡死的問(wèn)題番挺。目前針對(duì)這塊的技術(shù)選型用的是sigma.js + linkurious.js,這兩個(gè)項(xiàng)目時(shí)間都有些久遠(yuǎn)屯掖,但是由于我們業(yè)務(wù)性很強(qiáng)需要高度定制化建芙,用這兩個(gè)庫(kù)是最方便直接的了。一般情況下懂扼,canvas對(duì)于千級(jí)節(jié)點(diǎn)全量渲染應(yīng)該是沒(méi)問(wèn)題的禁荸,但是涉及交互計(jì)算就完全無(wú)法操作了。這里有篇文章針對(duì)萬(wàn)級(jí)節(jié)點(diǎn)渲染方案給了我很大的啟示萬(wàn)級(jí)節(jié)點(diǎn)可視化全量渲染優(yōu)化探究
阀湿,這篇文章在節(jié)點(diǎn)渲染和D3.js力學(xué)計(jì)算布局的方案可以說(shuō)是分析得很極致了赶熟,最大程度上優(yōu)化了渲染性能。

分析測(cè)試后發(fā)現(xiàn)陷嘴,千級(jí)節(jié)點(diǎn)性能問(wèn)題主要在三個(gè)方面映砖,一是力學(xué)布局計(jì)算,二是對(duì)節(jié)點(diǎn)做拖拽灾挨、選中等操作時(shí)就卡死邑退,三是渲染出圖慢。在渲染出圖方面劳澄,同樣量級(jí)的節(jié)點(diǎn)渲染在webgl的效率明顯更高地技,在上面那篇文章中也提到了。在交互操作方面秒拔,我這里測(cè)試了5000個(gè)節(jié)點(diǎn)的拖拽莫矗、選中、框選等功能砂缩,也是沒(méi)有問(wèn)題的作谚。在力學(xué)布局計(jì)算方面,也是考慮放入worker中計(jì)算庵芭,不至于系統(tǒng)卡頓妹懒,但是我們這里需要在計(jì)算完畢出圖后才能進(jìn)行后面的操作,所以這里暫不把這部分納入庫(kù)中双吆。綜上選擇了webgl作為渲染技術(shù)眨唬,由于webgl寫(xiě)起來(lái)太底層滔悉,最終選擇threejs作為基礎(chǔ)庫(kù)來(lái)封裝。

系統(tǒng)需求上不僅需要對(duì)節(jié)點(diǎn)做操作单绑,還需要對(duì)邊做獨(dú)立操作回官,目前開(kāi)源的可視化庫(kù)大部分都是基于canvas2D的,并且節(jié)點(diǎn)和邊大都是綁定起來(lái)操作的搂橙,對(duì)邊獨(dú)立操作很少歉提,所以就需要自己來(lái)造輪子了。threejs基礎(chǔ)庫(kù)對(duì)于圖形的交互封裝很少区转,都是通過(guò)Raycaster來(lái)實(shí)現(xiàn)圖形的拾取苔巨,然后通過(guò)EventDispatcher來(lái)進(jìn)行事件傳遞。不過(guò)threejs有很多exmaple废离,節(jié)點(diǎn)和邊需要的操作大都能在里面找到相關(guān)文件侄泽,修改一下就可以直接拿來(lái)用了。

從學(xué)習(xí)webgl基礎(chǔ)蜻韭,到熟悉threejs悼尾,再到實(shí)際開(kāi)發(fā)庫(kù),重構(gòu)項(xiàng)目肖方,歷時(shí)2個(gè)多月完成了新舊模塊替換闺魏,在保有原來(lái)功能的基礎(chǔ)上提供了更多的擴(kuò)展接口,以前無(wú)法操作的數(shù)據(jù)量已可以快速渲染和操作俯画。這個(gè)基于threejs的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)拓?fù)鋱D庫(kù)network-graph倉(cāng)庫(kù)地址:https://github.com/Youhandan/network-graph析桥,具體的使用方法寫(xiě)在readme里面,這是自己寫(xiě)的第一個(gè)通用工具庫(kù)艰垂。

這里面有兩個(gè)難點(diǎn)泡仗,一個(gè)是邊粗細(xì)的問(wèn)題,線寬無(wú)論設(shè)置多大猜憎,渲染出來(lái)都是1個(gè)像素點(diǎn)娩怎,在threejs的issure里最近也有了解決方案,具體也是將線變成三角形分割的圖形拉宗,以此來(lái)實(shí)現(xiàn)線寬變化峦树,這里已經(jīng)將源代碼實(shí)現(xiàn)方法包裝在庫(kù)里了。另一個(gè)是曲邊繪制旦事,QuadraticBezierCurve曲線中controlPoint如何計(jì)算的問(wèn)題,當(dāng)兩點(diǎn)距離隨著拖拽變化時(shí)急灭,曲度變化問(wèn)題姐浮。再有就是項(xiàng)目中兩點(diǎn)見(jiàn)帶方向的多曲邊的解決方案,參照?qǐng)D數(shù)據(jù)庫(kù)的可視化呈現(xiàn)方式葬馋,其中涉及到線性代數(shù)卖鲤,圖形學(xué)的一些知識(shí)花費(fèi)了較多的時(shí)間肾扰。

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