你不知道的前端演算法之文字避讓
本文作者:TalkingData 可視化工程師李鳳祿
編輯:Aresn
inMap 是一款基於 canvas 的大數據可視化庫,專註於大數據方向點線面的可視化效果展示。目前支持散點、圍欄、熱力、網格、聚合等方式;致力於讓大數據可視化變得簡單易用。
GitHub 地址:https://github.com/TalkingData/inmap
在地理信息可視化中,我們經常會遇到在地圖上標記文字的需求,下面展示的是某流行 chart 圖表框架的效果:
要顯示的文字空間不夠時,就會造成文字重疊顯示混亂,用戶體驗很不友好。
怎麼解決這個問題呢?我們採用文字避讓演算法,解決這種坑爹的問題。
下面展示的是 inMap 文字避讓效果:
文字標註演算法是 GIS 中最複雜的問題之一(屬於 NP 複雜度問題,所以通常不能找到最優解,只能找到較優解)。
inMap 避讓演算法採用的是四分位模型演算法,接下來手把手教你寫避讓演算法,老司機帶你裝逼帶你飛。
準備數據
inMap 接收的是經緯度數據,需要把它映射到 canvas 的像素坐標,這就用到了墨卡托轉換,墨卡托演算法很複雜,以後我們會有單獨的一篇文章來講講他的原理。經過轉換,你得到的數據應該是這樣的:
好了,我們得到轉換後的像素坐標數據(x、y),就可以做下面的事情了。
求出每段文字矩形的實際大小
是 canvas 內置的方法,返回字體寬度的像素單位:
我們通過 measureText 得到每個文字的寬度,canvas 並沒有直接獲取文字的方法,那文字的高度如何的得到呢?
我們通過反覆測試發現 canvas 的 font 等於 「13px Arial」 字體(別的字體不敢保證)的時候,文字的高度大概是 fontSize 的 1.1 倍。
所以代碼如下:
文字的寬度和高度得到後,我們就可以創建文字矩形的坐標系了。
創建四分位模型
所謂四分位模型,每一個標記點都有上下左右四個放文字的位子,如果左邊放不下,那就放右邊試試,還不行就放到下面試試,以此類推,原理就這麼簡單,哈哈。
創建右側虛擬矩形坐標描述:
右側虛擬矩形坐標的描述把圓點也包含在內了,是為了防止文字和圓點重疊。
在計算虛擬矩形的高度時有些坑,圓點大小不是固定的,是根據用戶動態配置的,圓點的直徑可能大於文字的高度,我們就設定虛擬矩形的高度永遠都是最大的那個,需要做一些特殊處理。
代碼如下:
以此類推,描述下面、左面、上面的虛擬矩形坐標。
判斷碰撞
判斷兩個矩形是否覆蓋相交,根據矩形的 minX,maxX,minY,maxY 判斷相交,原理比較簡單,代碼如下:
創建虛擬文字集合對象
遞歸遍歷虛擬文字集合、判斷是否與其他相交,如果有相交就移動當前文字位子,直到不相交為止。當找不到合適位置時,就選擇隱藏當前文字。
代碼如下:
繪畫文字
文字避讓演算法到目前介紹完了,對應的 inMap 文件地址為https://github.com/TalkingData/inmap/blob/master/src/worker/helper/Label.js,接下來還會繼續給大家分享乾貨。
福利
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