d3.js 之增加感染力：使用转场效果

转场/transition

图形比数据有感染力，动起来的图形比静态的图形更有感染力。

转场是一种过渡，提供两个稳定状态间的一种动态渐进的变化。转场的概念来源于电影。 电影中存在不同场景之间的切换，比如，从室内镜头切换到室外镜头。直接拼接两段 胶片很生硬，所以在后期处理中，会将前一个镜头渐渐隐去，后一个镜头渐渐浮现，这个 在镜头间插入的变化过程就是转场。

转场虽然也是一种动画实现，但是和我们通常看到的基于帧的动画不同（比如：游戏）， d3的转场/transition是基于差值的动画，这意味着我们只需要 声明可视化元素显示属性的初始值和最终值，d3将 自动地构造完整的动画过程。

建立转场对象

使用选择集的transition()方法为当前选择集启动一个转场效果，不过， 从开发者的角度来讲，我们说，这个方法返回了一个转场对象：

1. selection.transition([name])

参数name指定所创建转场效果对象的名字，不指定该参数时使用默认值""（空字符串）作为名字。 这个参数的用途在于启动多个转场效果：如果在一个指定的DOM元素上启动一个新的转场效果， 与其同名的过渡效果将被终止。

转场时长

转场效果有一个默认的时长：250ms，我们可以使用duration()操作符修改这个转场时长：

1. transition.duration([value])

如果不指定转场时长参数value，duration()操作符就返回当前的默认时长值。

在示例（http://www.hubwiz.com/course/54fd40cfe564e50d50dcf284/）增加感染力第一页的代码中，为了能看清过渡效果，我设置了一个2秒的转场时间。你可以试着调整一下， 看看变换在哪里？

转场也是一个集合对象

和选择集/selection一样，转场效果/transition也是一个集合对象：包含一组DOM元素。转场 也有一些和选择集一样的选择符，比如attr()、style()和text()等，用来对所管理的DOM元素 进行属性的修改：

和选择集不同的是，转场对象对DOM元素的修改不是立即完成的，它会对每个 DOM元素启动一个17ms间隔的定时器用来逐步地修改DOM元素的属性（我们 已经知道，这些定时器默认只会持续250ms，所以不用担心浏览器撑不住）。

转场的计算过程

在上面的图中，第一个style()是在选择集上执行的，这意味着这些div元素的y坐标 初始值被设定为10px；第二个style()是在转场对象上执行的，这意味着 这些div元素的y坐标的目标值被设定为100px，而它们将在250ms内逐渐移动 到这个位置。

转场对象根据这些值，进行了一个简短的计算：

1. 在250ms内，转场对象需要绘制：
2. 250/17≈ 14（次）
3. 每次绘制，DIV元素需要移动：
4. (100-10)/14 ≈ 6.4（px）

根据这个值在每次定时器触发时进行绘制，转场效果就实现了。

tween：定制转场计算过程

前面的示例中，我们使用style()操作符指定了一组DOM元素 的top属性的起始值和终止值，看起来transition()方法自己 完成了动画中整个的计算过程。

这只是便于理解API用途的方便说法，计算机没那么聪明。计算逻辑实际 上是在转场对象的style()调用时确定的。

tween

转场过程的计算细节，我们可以使用tween()操作符指定：

1. transition.tween(name,factory)

• name：字符串，标识factory参数指定的tween工厂。
• factory：tween工厂函数，该函数应当返回一个tween函数。转场对象 在每帧（17ms）对每个DOM对象调用tween函数来执行计算过程。

类似于访问器函数，tween工厂函数被调用时将传入当前DOM对象对应 的数据和其顺序，并将this指向当前DOM对象，tween工厂函数的定义如下：

1. //tween工厂函数定义
2. function factory(datum,index){
3. //this指向当前DOM对象
4. //返回tween函数，将在每帧时每个DOM对象上被调用
5. return function(t){
6. //在这里修改DOM元素的属性
7. };
8. }

请注意，转场对象在每帧刷新时调用的是tween工厂函数返回的tween函数，参数t代表 归一到0~1区间的时间值，比如，默认的250ms转场时间，那么0ms对应0，125ms对应 0.5，250ms对应1.0。

转场的attr()操作符和style()操作符，其内部实现都是使用 的tween()操作符。看看→_→的示例代码，你能理解style()是 怎么运作的了吧。

easing：控制动画的速度

我们看到，tween函数封装了插值动画计算的细节，它接受一个归一化的时间值t 作为参数，我们根据这个时间值进行计算，最终表现为可视元素的运动或形态的变化。

在默认情况下，转场对象利用一个简单的公式计算应给传给tween函数的时间值t：

1. t = elapsed/duration;

比如，默认的转场时间是250ms，从转场开始到现在已经过了100ms，那么：t = 100/250 =0.4。

那么，如果我们在传入tween之前改变一下这个t呢？比如，让t在开始时增长的慢些， 最后突然快起来，会有怎样的视觉效果？

在tween函数看来，开始时时间过得慢了，所以运动也会在开始时慢了!

d3中easing就是这个意思，通过调整时间的映射，来影响tween的执行效果：

1. transition.ease([value[, arguments]])

参数value如果是一个字符串，转场对象将使用预置的easing效果进行时间映射。 参数value也可以是一个函数，用来指定对时间t的映射，所以它有一个参数t，返回值 也应当在0~1范围内。转场对象将在每一帧调用tween函数之前，先使用这个函数对时间进行 变换。

预置的ease效果

d3预置了几种ease效果：

• linear
• cubic
• cubic-in-out
• sin
• sin-out
• exp
• circle
• back
• bounce

style：设置样式目标值

style()操作符用来设置转场集中每个DOM元素的CSS样式目标值：

1. transition.style(name,value[,priority])

name参数指定样式名称。style()操作符使用转场集中这些DOM元素的 CSS样式的当前值作为初始值，value指定的值作为最终值，构造一个tween 工厂函数加入到转场集的tween序列中，在每帧时被调用。

当value参数是一个具体值时，所有的DOM元素的CSS样式都被设置为这个值。 value参数也可以是一个访问器函数，这意味着每个DOM元素 的样式目标值可以各自不同。

同时定义多个样式目标

可以使用对象方式同时定义几个样式的目标值：

1. d3.selectAll(".ball").transition().style({background:‘red‘,width:200,height:200});

你可能好奇插值怎么会能处理JSON对象。是的，插值只能用在数字上。但d3为了方便我们，内部 进行了处理。所以，尽管用好了。

attr：设置属性目标值

attr()操作符用来设置转场集中每个DOM元素的指定属性的目标值：

1. transition.attr(name,value)

name参数指定属性名称。attr()操作符使用转场集中这些DOM元素的 属性当前值作为初始值，value指定的值作为最终值，构造一个tween 工厂函数加入到转场集的tween序列中，在每帧时被调用。

当value参数是一个具体值时，所有的DOM元素的指定属性都被设置为这个值。 value参数也可以是一个访问器函数，这意味着每个DOM元素 的属性目标值可以各自不同。

对于HTML元素，我们通常使用style()操作符来指定显示效果，很少使用 attr()操作符。

而SVG元素，有些效果必须设置在属性上，所以，在使用SVG做可视化元素时，经常 会使用attr()操作符。

参考资料：http://www.hubwiz.com/