基于D3.js的数据可视化系统框架设计与实现

数据可视化通过将数据映射为图形、符号和颜色等,极大提高人们对数据的感知与理解程度,同时能够直观展示数据内部隐含的信息,为人们对数据做进步分析和处理提供了参考思路。数据可视化工具大体可以分为两类,一类是提供可视化实现功能的系统工具,如Datawrapper等工具,这类工具实现了系统平台内已有的可视化效果,缺乏扩展性;另一类是为数据可视化提供库函数的开发工具,如Raphael、Echarts等可视化函数库,这类工具为用户提供了各种可视化实现接口,但是需要用户搭建可视化平台,缺乏易用性。本文针对现有数据可视化系统工具扩展性和开发工具易用性不足的问题,设计并实现了一个基于D3.js库函数的数据可视化系统框架,在解决相关问题方面做了一些探索工作。该可视化系统框架采用MVC架构,将视图层、模型层和控制器三者分离,降低框架内部模块间耦合度,易于扩展框架内部可视化算法。根据数据可视化的一般流程,将系统框架分为四个功能模块,为用户提供具有友好交互性的可视化功能。本文主要工作包含以下五点：(1)框架设计与实现。研究现有可视化系统工具的实现方式和可视化流程,设计并实现一个可复用的可视化系统框架。(2)交互性设计与实现。针对不同类型数据和不同可视化算法,设计并实现具有友好交互性的用户界面和操作逻辑。(3)扩展性设计与实现。设计并完成系统框架的函数重写接口,实现框架内可视化算法修改和添加功能。(4)数据转换设计与实现。从用户数据到可视数据,根据映射关系,在框架内实现数据转换功能。(5)数据可视化实现。设计并实现针对多维数据和层次数据的两种可视化算法。该系统框架不仅实现数据可视化功能,同时能够满足添加或修改框架内可视化算法的需求,为用户提供一个方便易用且具有一定可扩展性的数据可视化工具。