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SVG初步 |
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更新时间: 2012-12-30
D3最擅长于生成和操纵SVG图像来进行可视化。绘制div或其它原生HTML元素也是可以的，但是考虑到不同浏览器之间总会存在一些标准上的差异，使用SVG会更可靠更稳定，也会更快一些。
类似于Illustrator的矢量绘图软件可以生成SVG文件，但是我们这里讨论的是如何用代码来生成。
可扩展矢量图形(Scalable Vector Graphics, SVG)是一种基于文本的图像格式。每个SVG图像都由类似于HTML的标签代码来定义。SVG代码可以直接用于HTML文档中。每个网页浏览器都是支持SVG的(除了IE8及之前的版本)。SVG是基于XML的，因此你会发现没有结束标签的元素必须是自封闭的。比如
{% highlight xml %} {% endhighlight %}
在你开始画之前，你必须先生成一个初始的SVG元素。将此元素视为一个画布，你将要在此画布上大展身手(从这个意义看，SVG的这个元素类似于HTML的canvas元素)。即使在一个最小的示例中，你最好也指定一下width和height。如果你没有指定宽度和高度，它会占用svg所在元素中的尽可能多的空间。
{% highlight html %} {% endhighlight %}
下面给出效果图
没看到? 尝试在空白位置点击右键，再选择"Inspect Element"，你的浏览器应该得到类似于下面的结果
注意，这里确实有一个svg元素，而它刚好就占用了宽为500像素高为50像素的一个区域。只不过，空白的图像确实没什么好看的。
还需注意的是，浏览器默认像素为数值单位。我们用的是500和50，而无需用500px和50px。当然你也可以显式地指定px，或任意其它浏览器支持的单位，比如em, pt, in, cm和mm。
在svg标签中，你可以使用大量的图形元素，包括rect，circle，ellipse, line，text和path。
如果你熟悉计算机图形编程，你会了解通常的基于像素的坐标系统的原点0,0位于绘制区域的左上角。增加x值会导致右移，增加y值会导致下移。
rect元素会画出一个矩形。可以用x和y来指定它的左上角的位置，而用width和height指定其大小。下面的这个矩形填充了我们的整个SVG画布。
{% highlight html %} {% endhighlight %}
circle元素会画出一个圆。可以用cx和cy来指定圆心位置，而用r来指定其半径。下面的这个圆位于我们的500个像素宽的画布的中心，所以它的cx值为250。
{% highlight html %} {% endhighlight %}
ellipse元素是类似的，只不过它在每个轴上的半径可以不一样。因此，半径r变成了rx和ry。
{% highlight html %} {% endhighlight %}
line元素用来画一条线段。它使用x1和y1指定线段的一个端点位置，而用x2和y2来指定另外一端的位置。笔画stroke的颜色也必须指定，不然就混在背景里看不见了。
{% highlight html %} {% endhighlight %}
text用于渲染文本。它使用x指定文本左边界的位置，用y来指定基线(baseline)的垂直坐标。
{% highlight html %} Easy-peasy {% endhighlight %} Easy-peasy
除非显式地指定(后面马上会详细介绍如何指定文本样式)，text会继承父元素中的CSS指定的字体样式。注意，上面例子中的文本与周围的段落的格式是保持一致的。我们可以用下面的代码修改其格式。
{% highlight html %} Easy-peasy {% endhighlight %} Easy-peasy
另外，需要提醒的是，任意到达SVG画布边界的图形元素都会被裁剪掉。所以，使用text时要小心，确保里面的字符不要被裁掉。如果将基线坐标(y)修改为50，也就是SVG的高度，你就能体会到这一点了。
{% highlight html %} Easy-peasy {% endhighlight %} Easy-peasy
path用于绘制更复杂的形状(比如地图中的国境线)，将来我会单独介绍。但现在，我们只讨论简单形状。
SVG的默认样式是黑色填充而不画线。如果你想修改样式，你需要将样式应用到元素上。常用的SVG属性有：
fill--- 一个颜色值。和CSS一样，颜色可以有几种指定方式- 颜色名称。比如
orange - 十六进制数。比如
#3388aa或#38a - RGB值。比如
rgb(10,150,20) - RGB值加上不透明度。
rgba(10,150,20,0.5)
- 颜色名称。比如
stroke--- 也是一个颜色值，即画线时的颜色stroke-width--- 一个数值(一般是以像素为单位)opacity--- 0到1之间的一个数值，0表示完全透明，1表示完全不透明
通过text，你可以使用下面这些属性，它们含义和CSS是保持一致的。
font-familyfont-size
和CSS一样，为SVG元素指定样式也有两种方式：直接作为元素属性，或使用CSS样式规则。下面是直接将样式属性应用于circle的代码：
{% highlight javascript %} {% endhighlight %}
当然，我们可以不直接用这些样式属性，而是为circle指定一个样式类(就像为HTML元素指定类一样)。
{% highlight javascript %} {% endhighlight %}
然后，把fill，stroke和stroke-width这些规则放到一个CSS样式中，这样就构成了一个新类。
{% highlight css %} .pumpkin { fill: yellow; stroke: orange; stroke-width: 5; } {% endhighlight %}
使用CSS方法有一些明显的好处：
- 样式只需定义一次，然后应用到多个元素上
- 一般，CSS代码比元素属性代码更易懂
- CSS方法更易控制，从而让设计更高效
不过，使用CSS来应用SVG样式还是会让一些人心里不舒服。因为fill，stroke和stroke-width其实都不是CSS属性(最接近的CSS属性是background-color和border)。如果你想将SVG专用的规则标记出来，你可以在选择器中加上svg关键字。
{% highlight css %} svg .pumpkin { /* ... */ } {% endhighlight %}
SVG中没有"层"和深度的概念。SVG也不支持CSS的z-index属性。所以，形状都只能是x/y平面上的二维图形。
但是，多个形状之间又常常会出现重叠。
{% highlight javascript %} {% endhighlight %}
元素的编码顺序决定了它们的深度顺序。紫色的矩形最先出现在代码中，因此它被首先画出来。然后蓝色矩形覆盖了紫色矩形，之后是绿色，依此类推。
将SVG视为画布就很好理解了。先画的总是被后画的给掩盖，因而后画的形状表现为最上面。
因此，如果有些形状不能被遮挡，则绘制顺序就很重要了。比如，坐标轴和散点图上的标签。坐标轴和标签总是应该出现在SVG代码的最后面，这样才能保证它们始终出现在其它元素的上面。
如果在可视化中出现重叠，而你又想让被遮挡的元素可见，或者你想强调一些元素而弱化其它一些，那么透明度就有用武之地了。
使用透明度有两种方法：使用带不透明度的RGB，或单独设置不透明度opacity。
你可以在任意需要颜色的地方使用rgba()，比如fill，或stroke.rgba()都接受3个0至255之间的颜色值(分别表示红绿蓝)和1个0.0至1.0的不透明度值。
{% highlight html %} {% endhighlight %}
注意，在用rgba()时，fill和stroke的不透明度是独立的。下面这个例子中，圆在填充时fill的不透明度是75%，而stroke的不透明度是25%。
{% highlight html %} {% endhighlight %}
如果要为整个元素设置不透明度，可以使用opacity属性。下面的例子是完全不透明的圆。
同样是这些圆，设置不同的opacity之后，结果就会变化。
{% highlight html %} {% endhighlight %}
你也可以在使用rgba()的同时再设置元素的opacity。这时，不透明度会相乘。下面例子中的圆对于fill和stroke使用同样的RGBA值，第一个圆没有设置opacity，而后两个设置了。
{% highlight html %} {% endhighlight %}
注意，第3个圆的opacity为0.2，即20%。而它的紫色填充已经有了不透明值0.75(或75%)。因此，紫色区域最终的不透明度为0.2乘以0.75，结果为0.15，或15%。