Combo 实现原理

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Combo 渲染视觉层级逻辑

当图中只有 Node 和 Edge 而不存在 Combo 时,所有 Edge 的「视觉层级 zIndex」默认低于所有的 Node。但增加嵌套的 Combo 后,元素间的视觉层级需要较复杂的规则定义,方能符合合理的逻辑。为了方便说明,我们用 z(X) 表示 X 元素的视觉层级值。

  • 规则一:单层 Combo 中各元素层级关系是 z(Node) > z(Edge) > z(Combo),如下所示:
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z(a) = z(b) > z(e0) > z(Combo A)

  • 规则一补充:假设 Combo A 内部的子元素包括子 Combo 及节点,且节点间存在边,则:z(子 Combo) > z(Node) > z(Edge) > z(Combo A 本身),示例如下:
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z(b1) = z(b2) > z(e2) > z(Combo B) > z(a1) = z(a2) > z(e1) > z(Combo A)

  • 规则二:通过规则一,可以得到所有 Combo 及 Node 的视觉层级值。若存在某条边 E 的两个端点 a 与 b 来自不同的 Combo,已知 z(a) 与 z(b),则 z(E) 为 max(z(a), z(b)) 所在 Combo 内边的层级,即:

    • 当 z(a) > z(b) 时,z(E) 等于 a 所在 Combo 内边的层级;
    • 当 z(a) <= z(b),z(E) 等于 b 所在 Combo 内边的层级。 以下图为例,图中红色标注的边属于上述情况:
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z(e4) = z(e2) z(e5) = z(e2) z(e6) = z(e1)=z(e3)

  • 规则二补充:在上图的基础上,Combo B 收起后,如下左图;Combo A 收起后,如下右图。可以发现,在收缩一个 Combo 后,隐藏了与该 Combo 相关的节点及边,而增加了虚拟边来表示有外部元素连接到该 Combo 内的元素。
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Combo 布局原理

Combo 使用带有不重叠约束的力导型布局方法,Combo 布局分为以下三种情况:

  1. 布局最细粒度所有元素;
  2. 交互展开一个 Combo;
  3. 交互收起一个 Combo。

力导向布局的原则:所有点对之间存在斥力 Fr = k/r2,边连接的点对之间存在引力 Fa = ks * r,其中 r 为两个节点之间的距离,kks 为系数。

为边上的引力 Fa 添加系数 m = f(c)

  • 「跨组边」—— 边两端节点来自不同的 Combos,减弱其引力大小,即 m = f(c) < 1。图中所有标出的边都为跨组边。跨越层数越多,减弱程度越高。如 e46e23e12e15 跨越了一层,e34e13 跨越了两层。因此 f(c) 是关于跨越层数(c)的函数,可以是 m = 1/c 等;
  • 同组边」—— 边两端节点来自相同 Combo,则引力定义方式不变,即 m = f(c) = 1

增加 Combo 的中心力

  • 为方便描述,我们为 Combo X 定义层级的高低值 P(X)。如下图所示,A、B、C、D 四个组的层级高低:P(A) > P(B) > P(C) > P(D)
  • 每个 Combo 中有由分组内节点当前的平均位置中心发出的重力,该平均中心根据每次迭代的节点位置进行更新;
  • P(X) 越小,其发出的重力 G(X) 越大。例如 G(X) = 1/P(X)
  • 有些节点可能受到多个重力。例如下图 6 号节点,受到了它上层红色 Combo C 的重力 G(C),绿色 Combo B 的重力 G(B),黄色 Combo A 的重力 G(A)G(C) > G(B) > G(A)

迭代中的重叠检测

  • 每次迭代检测节点之间是否存在重叠:
  • 若两个节点之间存在重叠,则为二者间的斥力乘以一个放大系数 R,使之斥开。
  • 每次迭代(或每 q 次迭代)检测 Combo 之间是否存在重叠:
  • 首先计算最小能够包围该组内元素的圆形或矩形(根据 Combo Type 决定);
  • 计算至上而下遍历,检测每个 Combo 内层级相同的子 Combos 是否存在重叠;
  • 若存在重叠则加大该 Combo 的重力。
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相同颜色的 border 代表了相同的层级,该图层级由高到低分别是:A > B > C > D