D3.js
D3.js is a JavaScript library for manipulating documents based on data. D3 helps you bring data to life using HTML, SVG and CSS. D3’s emphasis on web standards gives you the full capabilities of modern browsers without tying yourself to a proprietary framework, combining powerful visualization components and a data-driven approach to DOM manipulation.
Dal Ph.D. al New York Times
Mike Bostocks, insieme al Prof. Jeff Heer e a Vadim Ogievetsky, un altro studente, pubblica la libreria ProtoVis per visualizzazioni interattive durante il suo corso di dottorato (2009).
Dall'ambiente accademico, Mike entra negli uffici della grande editoria internazionale.
Selezionare e associare
Il selettori sono quelli CSS, elementi e attributi sono quelli HTML e SVG così come definiti dal W3C.
d3.selectAll("p").style("font-size", "12px");
d3.selectAll("p").style("font-size", function() {
return (Math.random() * 12) + "px";
});
d3.selectAll("p")
.data([4, 8, 12, 16, 24, 36])
.style("font-size", function(d) { return d + "px"; });
Creare, aggiornare, distruggere
Il cuore della libreria sta nella capacità di associare i nostri dati (tipicamente array) a elementi del DOM permettendo di accedere a quelli modificati, a quelli non ancora esistenti, a quelli non più utili.
var p = d3.select("body").selectAll("p")
.data([4, 8, 12, 16, 24, 36])
.enter().append("p")
.style("font-size", function(d) { return d + "px"; })
.text(function(d) { return "Sono grande " + d + "px"; });
p.data([36, 24, 16, 12, 8, 4])
.style("font-size", function(d) { return d + "px"; });
p.data([16, 12, 8])
.exit()
.remove();
Associazione per chiave
Il metodo data() associa i dati agli elementi del DOM. Può farlo per indice, ma anche per chiave.
var sizes = [
{ id: "a", size: 12},
{ id: "b", size: 16},
{ id: "c", size: 24}
];
var p = d3.select("body").selectAll("p")
.data(sizes)
.enter().append("p")
.style("font-size", function(d) { return d.size + "px"; })
.text(function(d) {
return "Sono " + d.id + " e sono grande " + d.size + "px";
});
Associazione per chiave (2)
Il metodo data() associa i dati agli elementi del DOM. Può farlo per indice, ma anche per chiave.
var newSizes = [
{ id: "b", size: 6}, // era { id: "a", size: 6},
{ id: "c", size: 8}, // era { id: "b", size: 8},
{ id: "d", size: 12} // era { id: "c", size: 12}
];
p.data(newSizes, function(d) { return d.id; })
.style("font-size", function(d) { return d.size + "px"; })
.text(function(d) {
return "Sono sempre "+d.id+", ma ora sono grande "+d.size+"px";
});
p.enter().append("p")
.style("font-size", function(d) { return d.size + "px"; })
.text(function(d) {
return "Sono " + d.id + " e sono grande " + d.size + "px";
});
p.exit().remove();
Nulla è istantaneo
La libreria è in grado di interpolare i valori della maggior parte degli attributi numerici definiti nell'HTML e soprattutto nell'SVG.
var p = d3.select("body").selectAll("p")
.data([4, 8, 12, 16, 24, 36])
.enter().append("p")
.style("font-size", "0px")
.text(function(d) { return "Sono grande " + d + "px"; });
p.transition()
.duration(750)
.delay(function(d, i) { return i * 10; })
.style("font-size", function(d) { return d + "px"; });
Il mondo è fatto a scale
Non basta associare una serie di dati a specifici elementi del DOM e modificarne direttamente gli attributi.
Il dominio dei nostri dati potrebbe non essere direttamente compatibile con l'intervallo in cui sono definiti i valori degli attributi.
Es. Ho gli stipendi dei ministri e ci voglio fare un grafico a barre "ministro -> stipendio in euro". Se l'altezza delle barre è uguale allo stipendio in pixel, mi bucano il soffitto!
Ho bisogno di funzioni di scala
Il mondo è fatto a scale (2)
I dati possono avere domini continui (numeri reali) o discreti (categorie).
Gli attributi degli elementi HTML o SVG sono sempre discreti (pixel!) e hanno un intervallo limitato (risoluzione dello schermo, codici esadecimali, ecc.).
Neanche a dirlo, D3 ha molti metodi per definire trasformazioni opportune dei dati, sia che si tratti di domini continui (scale lineari, a potenza, logaritmiche, quantizzate, temporali) o di domini discreti.
Metodi di base
Una volta selezionati gli elementi del DOM, la libreria offre metodi per crearli / distruggerli, riordinarli, modificare / animare i loro attributi, associarvi eventi, applicarvi funzioni.
Tutto ruota attorno a d3.selectAll([selettore]).
E il chaining fornisce un'interfaccia semplice e pulita!
Metodi di base (2)
D3 non è una libreria per la manipolazione di dataset, ma include una serie completa di metodi utili per gestire e manipolare gli array.
Ha tutto ciò che serve per recuperare dati da sorgenti remote: XMLHttpRequest rulez!
È in grado di effettuare il parsing dei più comuni formati per lo scambio di dati: csv, tsv e volendo *sv (oltre al json e formati basati su di esso, ovviamente).
Metodi di base (3)
L'accoppiata HTML5 + CSS3 è graficamente molto potente, ma non può essere versatile quanto un'applicazione XML dedicata alla grafica vettoriale.
D3 nasce con il pieno supporto alle specifiche dell'SVG e con molti metodi per la generazione e la manipolazione di oggetti come linee, archi, curve di Bézier, simboli, ecc.
Layouts
Il cuore della libreria agisce a un livello molto basso: dati, elementi, attributi.
Ma ci sono visualizzazioni che richiedono specifiche manipolazioni dei dati e calcoli per la determinazione dell'aspetto grafico dei vari elementi (torte, barre raggruppate, grafi, alberi, clustering, gerarchie, ecc.).
La componente d3.layouts()
ha metodi che implementano numerosi algoritmi utili.
Geo
Dalla versione 3.0 la parte di manipolazione di dati geografici si è sviluppata enormemente.
Il metodo d3.geo() permette di lavorare con le proiezioni, visualizzare e manipolare elementi espressi in coordinate geografiche, applicare trasformazioni alle geometrie.
Ok, chiedo venia, questa roba chiedetela a napo!
Plugins
Come ogni libreria javascript che si rispetti, anche D3 può essere arricchita da plugin dedicati.
Ma non sono molti e sono poco commentati... :(
Basato su D3
La libreria ha raggiunto un tale successo che cominciano a spuntare molti progetti D3-based.
-
DC.js - Grandi dataset e dashboard composite
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NVD3.js - Grafici riutilizzabili
-
d3.chart - Framework per costruire grafici riutilizzabili
-
Rickshaw - Toolkit grafico per javascript
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D3+Three.js - Data viz in 3 dimensioni!
-
Datawrapper - Grafici interattivi in 4 passi
-
Raw - Viz complesse per designer
-
d3js4enyo - Mio porting su framework Enyo.js (appena cominciato...)