使用Vue3和Plotly.js打造一个3D图在线展示的实现步骤

效果预览

三维网格图的绘制

应用场景

三维网格图广泛应用于科学可视化、医学成像、工程设计等领域，用于展示复杂的数据结构和空间分布。

基本功能

本代码使用 Plotly.js 库创建了一个交互式三维网格图，具有以下基本功能：

• 随机生成多个网格数据集
• 指定网格的形状、颜色和透明度
• 将网格分配到不同的场景中，以便进行灵活的布局

功能实现步骤

1. 数据生成

首先，定义一个函数 getrandom 来生成随机数据。它接受两个参数：数据点数量和乘数，并返回一个指定范围内（乘数）的随机值列表。

2. 创建网格迹线

使用 Plotly.js 的 trace 对象创建五个网格迹线，每个迹线对应一个网格数据集。每个迹线指定了网格的形状（type 为 mesh3d）、颜色（color）、透明度（opacity）和数据（x、y、z）。

3. 设置场景布局

layout 对象用于定义网格图的布局。它创建了五个场景（scene1 到 scene5），每个场景都有自己的 domain，指定了它在网格图中的位置。

4. 绘制网格图

使用 Plotly.js 的 newPlot 方法将网格迹线和布局传递给 div 元素（myDiv），从而绘制三维网格图。

关键代码分析

1. 随机数据生成

function getrandom(num, mul) {
  var value = []
  for (var i = 0; i <= num; i++) {
    var rand = Math.random() * mul
    value.push(rand)
  }
  return value
}

这个函数使用 Math.random() 生成一个范围在 0 到 mul 之间的随机值，并将其添加到一个列表中。

2. 创建网格迹线

var trace1 = {
  opacity: 0.5,
  color: 'rgba(255,127,80,0.7)',
  type: 'mesh3d',
  x: getrandom(50, -75),
  y: getrandom(50, 75),
  z: getrandom(50, 75),
  scene: 'scene1',
}

这个代码段创建了一个网格迹线，指定了其透明度、颜色、形状、数据和所属场景。

3. 设置场景布局

var layout = {
  scene1: {
    domain: {
      x: [0.0, 0.5],
      y: [0.5, 1.0],
    },
  },
  scene2: {
    domain: {
      x: [0.5, 1],
      y: [0.5, 1.0],
    },
  },
  ...
  height: 600,
  margin: {
    l: 0,
    r: 0,
    b: 0,
    t: 0,
    pad: 0,
  },
}

这个代码段定义了网格图的布局，包括每个场景的域（位置）、网格图的高度和边距。

总结与展望

开发经验与收获

• 了解了如何使用 Plotly.js 库创建交互式三维网格图。
• 掌握了随机数据生成、网格迹线创建和场景布局设置的技巧。
• 提高了对三维数据可视化的理解。

未来拓展与优化

• 添加工具提示，以便在悬停时显示网格的详细信息。

• 允许用户交互式地更改网格的参数，如颜色、透明度和形状。

• 集成其他可视化元素，如图表和图像，以提供更丰富的上下文。

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