Rozptylový graf založený na JavaScripte so zakrivenými zónami v React

Vytvorenie dynamického rozptylového grafu s údajmi o teplote a vlhkosti

Efektívna vizualizácia údajových bodov je rozhodujúca, keď pracujete s viacerými premennými. V tomto scenári vykresľovanie a na bodovom grafe môže poskytnúť cenné poznatky. Bodový graf pomáha reprezentovať korelácie a vzory medzi týmito premennými, najmä v čase.

Okrem jednoduchého grafu možno budete chcieť vytvoriť špecializované zóny, ktoré oddeľujú oblasti grafu na základe krivky. To pridáva do vášho diagramu ďalšiu vrstvu zložitosti a poskytuje podrobnejšiu analýzu, ako je definovanie oblastí s rôznymi úrovňami vlhkosti v rôznych teplotných rozsahoch. To môže byť náročné, najmä ak sú zóny založené na krivkách.

Našťastie je k dispozícii veľa knižníc a obyčajný JavaScript, ktorý môže pomôcť vykresliť tieto dátové body a pridať zakrivené zóny. Použitím správnych nástrojov môžete ľahko vygenerovať bodový graf s vlastnými zónami pre lepšiu analýzu údajov. Tieto nástroje umožňujú flexibilitu a presnosť pri mapovaní nelineárnych vzťahov.

V tomto článku preskúmame, ako zbierať dátové body a používať populárne knižnice JavaScript a React na kreslenie rozptylových grafov so zakrivenými zónami. So správnym nastavením budete môcť efektívne mapovať údaje o teplote a vlhkosti do diagramu.

Príkaz	Príklad použitia
d3.line()	Táto metóda vytvára čiarový generátor na vykresľovanie bodov do čiarového grafu. Používa sa na definovanie spôsobu prepojenia údajových bodov a umožňuje prispôsobenie typu krivky. V príklade je kombinovaný s na vytvorenie hladkých, zakrivených čiar medzi dátovými bodmi.
curve(d3.curveNatural)	Tento príkaz určuje typ krivky pre generátor čiar. aplikuje hladkú, prirodzene vyzerajúcu krivku, vďaka čomu je ideálny na kreslenie nelineárnych zón medzi bodmi rozptylu.
.datum()	Táto funkcia D3.js spája jedno pole údajov s prvkom SVG. Zvyčajne sa používa, keď potrebujete nakresliť jednu čiaru alebo tvar, ktorý je založený na množine údajových bodov, ako v tomto prípade, keď je zakrivená zóna nakreslená zo série bodov.
.attr()	Metóda attr v D3.js nastavuje alebo získava atribúty pre vybrané prvky. Používa sa tu na definovanie atribútov SVG, ako napr (údaje o ceste) a na úpravu zakrivených zón.
scaleLinear()	Vytvorí lineárnu mierku mapujúcu vstupnú doménu (napr. teplotu) na výstupný rozsah (napr. hodnoty pixelov na osi x). Toto je nevyhnutné v bodových grafoch na úpravu mierky údajových bodov, aby sa zmestili do definovaných rozmerov SVG.
Scatter	Toto je komponent React od čo zjednodušuje proces vykresľovania bodového grafu. Zaoberá sa rozložením aj mapovaním údajov pre bodové grafy, vďaka čomu je veľmi užitočný pri vykresľovaní bodov v príklade.
annotation	Doplnok anotácií v sa používa na pridávanie značiek, čiar alebo tvarov do grafu. V tomto prípade sa používa na kreslenie čiarovej anotácie, ktorá slúži ako vizuálna hranica pre zakrivené zóny v bodovom grafe.
enter().append()	Vzor D3.js, ktorý pridáva nové prvky do modelu DOM pre každý nový údajový bod. V príklade sa táto metóda používa na sčítanie prvky pre každý pár teplota-vlhkosť v rozptylovom grafe.
cx	Tento atribút SVG nastavuje súradnicu x kruhu. V príklade sa nastavuje na základe údajov o teplote v mierke, pričom sa správne mapuje na os x v bodovom grafe.

Pochopenie implementácie bodového grafu so zakrivenými zónami v React

Prvý príklad v skriptoch využíva v kombinácii s mocnými knižnica na vytvorenie bodového grafu so zakrivenými zónami. Bodový graf mapuje teplotu na os x a vlhkosť na os y, čo pomáha vizualizovať vzťah medzi týmito dvoma premennými. Dátové body sú reprezentované kruhmi vykreslenými pomocou metód D3 `enter()` a `append()`, ktoré zabezpečujú pridanie každého dátového bodu do DOM. Rozhodujúcim aspektom implementácie je použitie lineárnych mierok s `scaleLinear()`, ktorý mapuje hodnoty teploty a vlhkosti na pozície pixelov v rámci SVG, čo umožňuje správne umiestnenie bodov na grafe.

Okrem vykresľovania údajových bodov skript kreslí zakrivené zóny pomocou generátora čiar (`d3.line()`). Tento príkaz vytvára cesty, ktoré predstavujú krivky medzi určenými bodmi, čo umožňuje nakreslenie nelineárnych zón cez bodový graf. V tomto prípade sa použije krivka (d3.curveNatural) na vytvorenie hladkých, prirodzene vyzerajúcich kriviek medzi hodnotami teploty a vlhkosti. Tieto krivky sú rozhodujúce pre definovanie rôznych zón v rozptylovom grafe, ktoré môžu predstavovať špecifické oblasti alebo rozsahy záujmu, ako napríklad pohodlný alebo nebezpečný rozsah vlhkosti na základe teploty.

Druhý príklad využíva v React, jednoduchšej, ale efektívnej knižnici na vykresľovanie grafov. Komponent Chart.js „Scatter“ sa používa na vykreslenie údajových bodov teploty a vlhkosti. Hoci Chart.js nie je tak flexibilný ako D3.js na vytváranie vlastných vizualizácií, ponúka intuitívne nastavenie pre bodové grafy. Kľúčovou funkciou je tu doplnok „anotácia“, ktorý umožňuje kresliť tvary, čiary alebo oblasti na grafe. Tento doplnok sa používa na aproximáciu zakrivených zón nakreslením priamych čiar cez časti bodového grafu, čím sa vytvorí vizuálne rozdelenie medzi oblasťami záujmu. Aj keď sú zakrivené zóny aproximované rovnými čiarami, táto metóda je jednoduchá a poskytuje rýchly spôsob vizualizácie zón v bodovom grafe.

Obe metódy zahŕňajú dôležité postupy, ako je škálovanie údajov pomocou `scaleLinear()` v D3.js a využitie vstavaných možností na prispôsobenie mierok grafov v Chart.js. Tieto prístupy sú navrhnuté s ohľadom na flexibilitu, čo umožňuje vývojárom upravovať a rozširovať ich pre rôzne prípady použitia. Zatiaľ čo D3.js ponúka väčšiu kontrolu a presnosť pre kreslenie kriviek a zón, Chart.js poskytuje rýchlejšie nastavenie pre základné bodové grafy s určitou úrovňou prispôsobenia prostredníctvom doplnkov, ako je „anotácia“. Oba skripty sú modulárne a opakovane použiteľné a ponúkajú flexibilitu pri vytváraní interaktívnych rozptylových grafov so zakrivenými zónami v aplikáciách React.

import React, { useEffect, useRef } from 'react';
import * as d3 from 'd3';
const ScatterPlotWithCurves = ({ data }) => {
  const svgRef = useRef();
  useEffect(() => {
    const svg = d3.select(svgRef.current)
      .attr('width', 500)
      .attr('height', 500);
    const xScale = d3.scaleLinear()
      .domain([d3.min(data, d => d.temperatureC), d3.max(data, d => d.temperatureC)])
      .range([0, 500]);
    const yScale = d3.scaleLinear()
      .domain([d3.min(data, d => d.humidity), d3.max(data, d => d.humidity)])
      .range([500, 0]);
    svg.selectAll('.dot')
      .data(data)
      .enter().append('circle')
      .attr('cx', d => xScale(d.temperatureC))
      .attr('cy', d => yScale(d.humidity))
      .attr('r', 5);
    // Add zones using curved paths
    const lineGenerator = d3.line()
      .x(d => xScale(d[0]))
      .y(d => yScale(d[1]))
      .curve(d3.curveNatural);
    svg.append('path')
      .datum([[30, 60], [40, 70], [50, 80]])
      .attr('d', lineGenerator)
      .attr('stroke', 'red')
      .attr('fill', 'none');
  }, [data]);
  return <svg ref={svgRef}></svg>;
};
export default ScatterPlotWithCurves;

import React from 'react';
import { Scatter } from 'react-chartjs-2';
const ScatterPlot = ({ data }) => {
  const chartData = {
    datasets: [{
      label: 'Temperature vs Humidity',
      data: data.map(d => ({ x: d.temperatureC, y: d.humidity })),
      borderColor: 'blue',
      pointBackgroundColor: 'blue',
    }],
  };
  const options = {
    scales: {
      x: { type: 'linear', position: 'bottom', title: { display: true, text: 'Temperature (°C)' } },
      y: { title: { display: true, text: 'Humidity (%)' } },
    },
    plugins: {
      annotation: { // Plugin to draw curved zones
        annotations: [{
          type: 'line',
          xMin: 30, xMax: 50, yMin: 60, yMax: 80,
          borderColor: 'red', borderWidth: 2,
        }],
      },
    },
  };
  return <Scatter data={chartData} options={options} />;
};
export default ScatterPlot;

Skúmanie alternatívnych knižníc na vytváranie rozptylových grafov v Reacte

Okrem toho a , existujú ďalšie robustné knižnice, ktoré dokážu spracovať vytváranie bodových grafov v . Jednou z takýchto možností je Plotly, knižnica grafov, ktorá ponúka flexibilitu a jednoduché použitie. Plotly umožňuje interaktívne grafy, vrátane bodových grafov, kde môžete nielen vykresľovať údaje, ale aj pridávať zakrivené zóny pomocou anotácií alebo možností kreslenia tvarov. Plotly prichádza so vstavanou podporou pre responzívny dizajn, vďaka čomu je vhodný pre webové aplikácie, ktoré sa potrebujú prispôsobiť rôznym veľkostiam obrazovky.

Ďalšou alternatívou je použitie , knižnica špeciálne navrhnutá pre aplikácie React. Recharts poskytuje jednoduchšie API v porovnaní s D3.js a je skvelou voľbou pre vývojárov, ktorí chcú rýchle výsledky s minimálnou konfiguráciou. Podporuje rozptylové grafy a vlastné tvary, vďaka čomu je možné aproximovať zakrivené zóny. Hoci Recharts nemá rozsiahle prispôsobenie D3.js, stále je to silná možnosť na spracovanie základných rozptylových grafov, najmä ak sú kľúčovými faktormi jednoduché použitie a čitateľnosť.

Nakoniec, pre tých, ktorí chcú maximálny výkon a rýchlosť vykresľovania, je dobrá možnosť. CanvasJS je ľahký a zameriava sa na používanie plátna HTML5 na kreslenie. Dokáže efektívne spracovať veľké množiny údajov a podporuje aktualizácie v reálnom čase, vďaka čomu je vhodný pre aplikácie, ktoré vyžadujú vysoký výkon. Aj keď mu môže chýbať určitá flexibilita v D3.js, CanvasJS je ideálny pre aplikácie, ktoré vyžadujú rýchle vykresľovanie a odozvu, ako napríklad monitorovacie panely.

1. Aká je najlepšia knižnica na vytváranie rozptylových grafov v React?
2. je jednou z najvýkonnejších knižníc na vytváranie rozptylových grafov v Reacte, najmä ak potrebujete pokročilé prispôsobenia. Avšak pre jednoduchšie prípady použitia alebo môže byť jednoduchšie implementovať.
3. Môžem použiť Chart.js pre zakrivené zóny v bodovom grafe?
4. Áno, môžete aproximovať zakrivené zóny pomocou plugin na pridávanie čiar alebo tvarov. Avšak pre zložitejšie krivky, môže byť vhodnejšie.
5. Ako môžem dosiahnuť, aby rozptylový graf reagoval v React?
6. Knižnice ako a poskytujú vstavanú odozvu pre grafy. Veľkosť prvkov SVG môžete upraviť aj manuálne aby ste zaistili, že sa váš bodový graf prispôsobí veľkosti okna.
7. Aký je hlavný rozdiel medzi Recharts a D3.js pre rozptylové grafy?
8. sa ľahšie používa a je navrhnutý špeciálne pre React, ale má menej možností prispôsobenia. ponúka hlbšiu kontrolu nad spôsobom vykresľovania grafov, ale vyžaduje viac nastavenia.
9. Môžem použiť údaje v reálnom čase v bodovom grafe v React?
10. Áno, knižnice majú radi a sú optimalizované na vykresľovanie údajov v reálnom čase. Údajové body môžete dynamicky aktualizovať pomocou ich rozhraní API.

Výber správnej knižnice JavaScript pre bodový graf závisí od vašich konkrétnych potrieb. Pre hlboké prispôsobenie a presnosť, je najlepšia možnosť, zatiaľ čo Chart.js ponúka rýchlejšie a jednoduchšie riešenie pre základné grafy.

Každý prístup ponúka flexibilitu pri vizualizácii a údaje o vlhkosti. Pochopenie týchto knižníc zaručuje, že môžete ľahko vytvoriť interaktívny a efektívny graf bez ohľadu na zložitosť.