词云 · 原理与代码
齐普夫词频 + 阿基米德螺线防重叠放置,线性/√/对数字号映射。
运行逻辑
访问 `/dataviz/wordcloud` 时,DemoHost 按 registry 的 `mod: 'kit-dataviz'` 懒加载 `demos/kits/kit-dataviz.js`,调用 `mount(host, { variant: 'wordcloud' })`。 mount 把 variant 解析为家族 `wordcloud`,`withControls` 生成控件面板(6 个预设 + 参数滑块)。 `createCanvasStage` 创建 `<canvas>`(HiDPI 上限 2×、ResizeObserver 自适应)和右侧信息面板。 家族的 `build(S)` 初始化本 demo 的状态并返回每帧回调。 每个 `requestAnimationFrame`:读取控件值,按速度缩放模拟时钟(dt 上限 50 ms),执行帧回调绘制;返回的读数写入信息面板。 改变参数:颜色/速度/大小等即时生效,需要重建的参数触发重新挂载;离开页面时取消 rAF、移除监听并释放资源。
运行环境
Canvas 2D: 2D 画布绘图; requestAnimationFrame: 与屏幕刷新同步的动画循环; ResizeObserver: 画布随容器尺寸自适应; Pointer Events: 鼠标/触摸/触控笔统一事件; devicePixelRatio: HiDPI 清晰渲染(上限 2×) · react 18.3.1, react-router-dom 6.30.6, vite 5.4.21
引入的组件与依赖
react 18.3.1
引入的组件函数
withControls — 把演示包进统一控制面板(预设按钮、参数滑块、重置),参数变化时热更新或重挂载; paramsFromSpec — 把 spec(颜色/速度/大小/数量/额外参数)转换成控制面板参数定义; createCanvasStage — 共享 Canvas 2D 舞台:画布 + 信息面板、HiDPI、单一 rAF 循环、指针状态、自动演示指针; rng — 可复现的伪随机数生成器(同一种子结果相同); hueOf — 取颜色的色相(0–360°); clamp — 把数值限制在区间内; TAU — 常量 2π; fmt — 数字格式化(固定小数位); F — 公式块 HTML; S.clear — 用背景色清屏(可半透明做拖尾); S.get — 读取当前控件参数; S.onFrame — 注册每帧回调,返回值进入信息面板读数; ctx.measureText() — 测量文字宽度; ctx.createRadialGradient() — 创建径向渐变; ctx.fillRect() — 填充矩形; ctx.save() — 保存当前绘图状态(变换、样式、裁剪); ctx.translate() — 平移坐标系; ctx.scale() — 缩放坐标系; ctx.rotate() — 旋转坐标系; ctx.restore() — 恢复之前保存的绘图状态; ctx.strokeRect() — 描边矩形; ctx.beginPath() — 开始一条新路径; ctx.moveTo() — 移动画笔起点(不画线); ctx.arcTo() — 用切线画圆角弧
本 demo 代码
frontend/src/demos/kits/kit-dataviz.js: FAM.wordcloud (L511-L558)
代码解释
L512-512: 控件定义(颜色/速度/大小/数量/额外参数):起始色相、字号缩放、词数、竖排比例、字号映射、单色。 L513-513: 预设按钮:名称 → 参数覆盖值(6 个:默认、密、疏、线性映射、全横排、单色)。 L514-522: 信息面板内容:实时读数行 rows(v)、公式、说明、参数、步骤。 L523-557: 初始化函数:建立状态并返回每帧回调:用 Canvas 2D 的 `measureText`, `createRadialGradient`, `fillRect`, `save`, `translate`, `scale` … 绘制;数学计算用到 `Math.round`, `Math.sqrt`, `Math.log`, `Math.min`, `Math.cos`, `Math.sin` …;返回读数 `n`, `placed`, `w`, `f`, `px`, `m`, `f1` … 给信息面板。
原理
词频服从齐普夫定律:第 k 名的次数 ≈ f₁ / k 字号 = 最小 + (最大 − 最小) × m(f),m 为线性 / √ / log 映射 阿基米德螺线放置:r = a·θ,沿螺线找第一个不重叠的位置 词云 把文本里出现次数多的词画得大,次数少的画得小,快速告诉你"这段文字主要在说什么"。 摆放方法:从出现最多的词开始,先放在中心;后面的词沿着一条 阿基米德螺线 一圈圈往外找,直到找到一个不和已放的词 重叠 的位置。 字号映射很关键:线性映射会让第一名特别大、其它都很小;平方根或对数映射更均衡。指针悬停任意词查看它的次数和字号。