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js实现曲线图

2026-01-30 15:42:30JavaScript

使用 Canvas API 绘制曲线图

Canvas 是 HTML5 提供的绘图 API，适合动态生成复杂图形。以下示例展示如何绘制简单的正弦曲线：

const canvas = document.getElementById('myCanvas');
const ctx = canvas.getContext('2d');

// 设置画布样式
ctx.strokeStyle = '#3498db';
ctx.lineWidth = 2;

// 绘制坐标轴
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(50, 150);
ctx.lineTo(350, 150);
ctx.moveTo(200, 50);
ctx.lineTo(200, 250);
ctx.stroke();

// 绘制正弦曲线
ctx.beginPath();
for (let x = -180; x <= 180; x += 5) {
  const y = Math.sin(x * Math.PI / 180) * 80;
  if (x === -180) {
    ctx.moveTo(x + 200, -y + 150);
  } else {
    ctx.lineTo(x + 200, -y + 150);
  }
}
ctx.stroke();

使用 SVG 实现曲线图

SVG 是矢量图形标准，适合需要缩放或交互的场景：

<svg width="400" height="300" viewBox="0 0 400 300">
  <!-- 坐标轴 -->
  <line x1="50" y1="150" x2="350" y2="150" stroke="#333"/>
  <line x1="200" y1="50" x2="200" y2="250" stroke="#333"/>

  <!-- 曲线路径 -->
  <path d="M50,150 Q125,50 200,150 T350,150" 
        fill="none" 
        stroke="#e74c3c" 
        stroke-width="2"/>
</svg>

使用 Chart.js 库创建曲线图

Chart.js 是流行的图表库，简化了复杂图表的创建：

const ctx = document.getElementById('chartCanvas').getContext('2d');
const chart = new Chart(ctx, {
  type: 'line',
  data: {
    labels: ['Jan', 'Feb', 'Mar', 'Apr', 'May'],
    datasets: [{
      label: 'Sales 2023',
      data: [65, 59, 80, 81, 56],
      borderColor: 'rgb(75, 192, 192)',
      tension: 0.3,
      fill: false
    }]
  },
  options: {
    responsive: true,
    scales: {
      y: {
        beginAtZero: true
      }
    }
  }
});

使用 D3.js 创建高级曲线图

D3.js 适合需要高度定制化的数据可视化：

const data = [0, 0.5, 0.8, 0.3, 0.6, 1];
const svg = d3.select("#d3-chart")
  .append("svg")
  .attr("width", 400)
  .attr("height", 300);

const xScale = d3.scaleLinear()
  .domain([0, data.length-1])
  .range([50, 350]);

const yScale = d3.scaleLinear()
  .domain([0, 1])
  .range([250, 50]);

const line = d3.line()
  .x((d, i) => xScale(i))
  .y(d => yScale(d))
  .curve(d3.curveCardinal);

svg.append("path")
  .datum(data)
  .attr("fill", "none")
  .attr("stroke", "steelblue")
  .attr("stroke-width", 2)
  .attr("d", line);

响应式曲线图实现

确保图表适应不同屏幕尺寸：

function resizeChart() {
  const container = document.getElementById('chart-container');
  const aspectRatio = 16 / 9;
  const width = container.clientWidth;
  const height = width / aspectRatio;

  canvas.width = width;
  canvas.height = height;

  // 重绘图表逻辑
  drawChart();
}

window.addEventListener('resize', resizeChart);
resizeChart();

曲线图动画效果

为曲线添加平滑的绘制动画：

function animateLine(ctx, points, duration) {
  const startTime = performance.now();

  function draw(timestamp) {
    const progress = (timestamp - startTime) / duration;
    if (progress > 1) progress = 1;

    ctx.clearRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);
    ctx.beginPath();

    const visiblePoints = Math.floor(points.length * progress);
    for (let i = 0; i < visiblePoints; i++) {
      if (i === 0) {
        ctx.moveTo(points[i].x, points[i].y);
      } else {
        ctx.lineTo(points[i].x, points[i].y);
      }
    }
    ctx.stroke();

    if (progress < 1) {
      requestAnimationFrame(draw);
    }
  }

  requestAnimationFrame(draw);
}

以上方法涵盖了从原生实现到使用流行库的不同方案，可根据项目需求选择合适的技术路径。Canvas 适合性能要求高的场景，SVG 适合需要矢量缩放的情况，Chart.js 适合快速开发标准图表，D3.js 则提供最大灵活性。

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