Domanda Visualizzazione grafica (come yFiles) in JavaFX


Qualcosa come Graphviz, ma più specificamente, yFiles.

Voglio un tipo di nodo / bordo di visualizzazione del grafico.

Stavo pensando di creare il nodo a Circle e il bordo a Line. Il problema è cosa usare per l'area in cui appaiono i nodi / i bordi. Dovrei usare a ScrollPane, un normale Pane, a Canvas, eccetera...

Aggiungerò funzionalità di scorrimento, zoom, selezione dei nodi e trascinamento dei nodi.

Grazie per l'aiuto.


30
2018-06-06 04:47


origine


risposte:


Ho avuto 2 ore per uccidere, quindi ho pensato di fare un tentativo. Risulta che è facile trovare un prototipo.

Ecco di cosa hai bisogno:

  • una classe principale per utilizzare la libreria di grafi che crei
  • un grafico con un modello di dati
  • facile aggiunta e rimozione di nodi e spigoli (si scopre che è meglio dare un nome alle celle dei nodi per evitare confusione con i nodi JavaFX durante la programmazione)
  • un scrollmap ingrandibile
  • un algoritmo di layout per il grafico

È davvero troppo da chiedere su SO, quindi aggiungerò il codice con alcuni commenti.

L'applicazione crea un'istanza del grafico, aggiunge celle e le collega tramite i bordi.

application / Main.java

package application;

import javafx.application.Application;
import javafx.scene.Scene;
import javafx.scene.layout.BorderPane;
import javafx.stage.Stage;

import com.fxgraph.graph.CellType;
import com.fxgraph.graph.Graph;
import com.fxgraph.graph.Model;
import com.fxgraph.layout.base.Layout;
import com.fxgraph.layout.random.RandomLayout;

public class Main extends Application {

    Graph graph = new Graph();

    @Override
    public void start(Stage primaryStage) {
        BorderPane root = new BorderPane();

        graph = new Graph();

        root.setCenter(graph.getScrollPane());

        Scene scene = new Scene(root, 1024, 768);
        scene.getStylesheets().add(getClass().getResource("application.css").toExternalForm());

        primaryStage.setScene(scene);
        primaryStage.show();

        addGraphComponents();

        Layout layout = new RandomLayout(graph);
        layout.execute();

    }

    private void addGraphComponents() {

        Model model = graph.getModel();

        graph.beginUpdate();

        model.addCell("Cell A", CellType.RECTANGLE);
        model.addCell("Cell B", CellType.RECTANGLE);
        model.addCell("Cell C", CellType.RECTANGLE);
        model.addCell("Cell D", CellType.TRIANGLE);
        model.addCell("Cell E", CellType.TRIANGLE);
        model.addCell("Cell F", CellType.RECTANGLE);
        model.addCell("Cell G", CellType.RECTANGLE);

        model.addEdge("Cell A", "Cell B");
        model.addEdge("Cell A", "Cell C");
        model.addEdge("Cell B", "Cell C");
        model.addEdge("Cell C", "Cell D");
        model.addEdge("Cell B", "Cell E");
        model.addEdge("Cell D", "Cell F");
        model.addEdge("Cell D", "Cell G");

        graph.endUpdate();

    }

    public static void main(String[] args) {
        launch(args);
    }
}

Lo scrollpane dovrebbe avere uno sfondo bianco.

application / application.css

.scroll-pane > .viewport {
   -fx-background-color: white;
}

Lo scrollmap zoomable, ho ottenuto il codice base da pixel duke:

ZoomableScrollPane.java

package com.fxgraph.graph;

import javafx.event.EventHandler;
import javafx.scene.Group;
import javafx.scene.Node;
import javafx.scene.control.ScrollPane;
import javafx.scene.input.ScrollEvent;
import javafx.scene.transform.Scale;

public class ZoomableScrollPane extends ScrollPane {
    Group zoomGroup;
    Scale scaleTransform;
    Node content;
    double scaleValue = 1.0;
    double delta = 0.1;

    public ZoomableScrollPane(Node content) {
        this.content = content;
        Group contentGroup = new Group();
        zoomGroup = new Group();
        contentGroup.getChildren().add(zoomGroup);
        zoomGroup.getChildren().add(content);
        setContent(contentGroup);
        scaleTransform = new Scale(scaleValue, scaleValue, 0, 0);
        zoomGroup.getTransforms().add(scaleTransform);

        zoomGroup.setOnScroll(new ZoomHandler());
    }

    public double getScaleValue() {
        return scaleValue;
    }

    public void zoomToActual() {
        zoomTo(1.0);
    }

    public void zoomTo(double scaleValue) {

        this.scaleValue = scaleValue;

        scaleTransform.setX(scaleValue);
        scaleTransform.setY(scaleValue);

    }

    public void zoomActual() {

        scaleValue = 1;
        zoomTo(scaleValue);

    }

    public void zoomOut() {
        scaleValue -= delta;

        if (Double.compare(scaleValue, 0.1) < 0) {
            scaleValue = 0.1;
        }

        zoomTo(scaleValue);
    }

    public void zoomIn() {

        scaleValue += delta;

        if (Double.compare(scaleValue, 10) > 0) {
            scaleValue = 10;
        }

        zoomTo(scaleValue);

    }

    /**
     * 
     * @param minimizeOnly
     *            If the content fits already into the viewport, then we don't
     *            zoom if this parameter is true.
     */
    public void zoomToFit(boolean minimizeOnly) {

        double scaleX = getViewportBounds().getWidth() / getContent().getBoundsInLocal().getWidth();
        double scaleY = getViewportBounds().getHeight() / getContent().getBoundsInLocal().getHeight();

        // consider current scale (in content calculation)
        scaleX *= scaleValue;
        scaleY *= scaleValue;

        // distorted zoom: we don't want it => we search the minimum scale
        // factor and apply it
        double scale = Math.min(scaleX, scaleY);

        // check precondition
        if (minimizeOnly) {

            // check if zoom factor would be an enlargement and if so, just set
            // it to 1
            if (Double.compare(scale, 1) > 0) {
                scale = 1;
            }
        }

        // apply zoom
        zoomTo(scale);

    }

    private class ZoomHandler implements EventHandler<ScrollEvent> {

        @Override
        public void handle(ScrollEvent scrollEvent) {
            // if (scrollEvent.isControlDown())
            {

                if (scrollEvent.getDeltaY() < 0) {
                    scaleValue -= delta;
                } else {
                    scaleValue += delta;
                }

                zoomTo(scaleValue);

                scrollEvent.consume();
            }
        }
    }
}

Ogni cella è rappresentata come Riquadro in cui è possibile posizionare qualsiasi nodo come vista (rettangolo, etichetta, vista immagine, ecc.)

Cell.java

package com.fxgraph.graph;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

import javafx.scene.Node;
import javafx.scene.layout.Pane;

public class Cell extends Pane {

    String cellId;

    List<Cell> children = new ArrayList<>();
    List<Cell> parents = new ArrayList<>();

    Node view;

    public Cell(String cellId) {
        this.cellId = cellId;
    }

    public void addCellChild(Cell cell) {
        children.add(cell);
    }

    public List<Cell> getCellChildren() {
        return children;
    }

    public void addCellParent(Cell cell) {
        parents.add(cell);
    }

    public List<Cell> getCellParents() {
        return parents;
    }

    public void removeCellChild(Cell cell) {
        children.remove(cell);
    }

    public void setView(Node view) {

        this.view = view;
        getChildren().add(view);

    }

    public Node getView() {
        return this.view;
    }

    public String getCellId() {
        return cellId;
    }
}

Le celle dovrebbero essere create tramite una sorta di fabbrica, quindi sono classificate per tipo:

CellType.java

package com.fxgraph.graph;

public enum CellType {

    RECTANGLE,
    TRIANGLE
    ;

}

Istanziarli è abbastanza facile:

RectangleCell.java

package com.fxgraph.cells;

import javafx.scene.paint.Color;
import javafx.scene.shape.Rectangle;

import com.fxgraph.graph.Cell;

public class RectangleCell extends Cell {

    public RectangleCell( String id) {
        super( id);

        Rectangle view = new Rectangle( 50,50);

        view.setStroke(Color.DODGERBLUE);
        view.setFill(Color.DODGERBLUE);

        setView( view);

    }

}

TriangleCell.java

package com.fxgraph.cells;

import javafx.scene.paint.Color;
import javafx.scene.shape.Polygon;

import com.fxgraph.graph.Cell;

public class TriangleCell extends Cell {

    public TriangleCell( String id) {
        super( id);

        double width = 50;
        double height = 50;

        Polygon view = new Polygon( width / 2, 0, width, height, 0, height);

        view.setStroke(Color.RED);
        view.setFill(Color.RED);

        setView( view);

    }

}

Quindi ovviamente hai bisogno dei bordi. Puoi usare qualsiasi connessione che ti piace, anche le curve cubiche. Per semplicità uso una linea:

Edge.java

package com.fxgraph.graph;

import javafx.scene.Group;
import javafx.scene.shape.Line;

public class Edge extends Group {

    protected Cell source;
    protected Cell target;

    Line line;

    public Edge(Cell source, Cell target) {

        this.source = source;
        this.target = target;

        source.addCellChild(target);
        target.addCellParent(source);

        line = new Line();

        line.startXProperty().bind( source.layoutXProperty().add(source.getBoundsInParent().getWidth() / 2.0));
        line.startYProperty().bind( source.layoutYProperty().add(source.getBoundsInParent().getHeight() / 2.0));

        line.endXProperty().bind( target.layoutXProperty().add( target.getBoundsInParent().getWidth() / 2.0));
        line.endYProperty().bind( target.layoutYProperty().add( target.getBoundsInParent().getHeight() / 2.0));

        getChildren().add( line);

    }

    public Cell getSource() {
        return source;
    }

    public Cell getTarget() {
        return target;
    }

}

Un'estensione a questo sarebbe di legare il bordo alle porte (nord / sud / est / ovest) delle celle.

Quindi dovresti trascinare i nodi, quindi dovresti aggiungere alcuni gesti del mouse. La parte importante è considerare un fattore di zoom nel caso in cui la tela del grafico sia ingrandita

MouseGestures.java

package com.fxgraph.graph;

import javafx.event.EventHandler;
import javafx.scene.Node;
import javafx.scene.input.MouseEvent;

public class MouseGestures {

    final DragContext dragContext = new DragContext();

    Graph graph;

    public MouseGestures( Graph graph) {
        this.graph = graph;
    }

    public void makeDraggable( final Node node) {


        node.setOnMousePressed(onMousePressedEventHandler);
        node.setOnMouseDragged(onMouseDraggedEventHandler);
        node.setOnMouseReleased(onMouseReleasedEventHandler);

    }

    EventHandler<MouseEvent> onMousePressedEventHandler = new EventHandler<MouseEvent>() {

        @Override
        public void handle(MouseEvent event) {

            Node node = (Node) event.getSource();

            double scale = graph.getScale();

            dragContext.x = node.getBoundsInParent().getMinX() * scale - event.getScreenX();
            dragContext.y = node.getBoundsInParent().getMinY()  * scale - event.getScreenY();

        }
    };

    EventHandler<MouseEvent> onMouseDraggedEventHandler = new EventHandler<MouseEvent>() {

        @Override
        public void handle(MouseEvent event) {

            Node node = (Node) event.getSource();

            double offsetX = event.getScreenX() + dragContext.x;
            double offsetY = event.getScreenY() + dragContext.y;

            // adjust the offset in case we are zoomed
            double scale = graph.getScale();

            offsetX /= scale;
            offsetY /= scale;

            node.relocate(offsetX, offsetY);

        }
    };

    EventHandler<MouseEvent> onMouseReleasedEventHandler = new EventHandler<MouseEvent>() {

        @Override
        public void handle(MouseEvent event) {

        }
    };

    class DragContext {

        double x;
        double y;

    }
}

Quindi hai bisogno di un modello in cui memorizzare le celle e i bordi. Ogni volta che si possono aggiungere nuove celle e quelle esistenti possono essere eliminate. È necessario elaborarli distinguendoli da quelli esistenti (ad esempio per aggiungere i movimenti del mouse, animarli quando li aggiungi, ecc.). Quando implementi l'algoritmo di layout dovrai affrontare la determinazione di un nodo radice. Quindi dovresti creare un nodo radice invisibile (graphParent) che non sarà aggiunto al grafico stesso, ma a partire dal quale tutti i nodi iniziano che non hanno un genitore.

Model.java

package com.fxgraph.graph;

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;

import com.fxgraph.cells.TriangleCell;
import com.fxgraph.cells.RectangleCell;

public class Model {

    Cell graphParent;

    List<Cell> allCells;
    List<Cell> addedCells;
    List<Cell> removedCells;

    List<Edge> allEdges;
    List<Edge> addedEdges;
    List<Edge> removedEdges;

    Map<String,Cell> cellMap; // <id,cell>

    public Model() {

         graphParent = new Cell( "_ROOT_");

         // clear model, create lists
         clear();
    }

    public void clear() {

        allCells = new ArrayList<>();
        addedCells = new ArrayList<>();
        removedCells = new ArrayList<>();

        allEdges = new ArrayList<>();
        addedEdges = new ArrayList<>();
        removedEdges = new ArrayList<>();

        cellMap = new HashMap<>(); // <id,cell>

    }

    public void clearAddedLists() {
        addedCells.clear();
        addedEdges.clear();
    }

    public List<Cell> getAddedCells() {
        return addedCells;
    }

    public List<Cell> getRemovedCells() {
        return removedCells;
    }

    public List<Cell> getAllCells() {
        return allCells;
    }

    public List<Edge> getAddedEdges() {
        return addedEdges;
    }

    public List<Edge> getRemovedEdges() {
        return removedEdges;
    }

    public List<Edge> getAllEdges() {
        return allEdges;
    }

    public void addCell(String id, CellType type) {

        switch (type) {

        case RECTANGLE:
            RectangleCell rectangleCell = new RectangleCell(id);
            addCell(rectangleCell);
            break;

        case TRIANGLE:
            TriangleCell circleCell = new TriangleCell(id);
            addCell(circleCell);
            break;

        default:
            throw new UnsupportedOperationException("Unsupported type: " + type);
        }
    }

    private void addCell( Cell cell) {

        addedCells.add(cell);

        cellMap.put( cell.getCellId(), cell);

    }

    public void addEdge( String sourceId, String targetId) {

        Cell sourceCell = cellMap.get( sourceId);
        Cell targetCell = cellMap.get( targetId);

        Edge edge = new Edge( sourceCell, targetCell);

        addedEdges.add( edge);

    }

    /**
     * Attach all cells which don't have a parent to graphParent 
     * @param cellList
     */
    public void attachOrphansToGraphParent( List<Cell> cellList) {

        for( Cell cell: cellList) {
            if( cell.getCellParents().size() == 0) {
                graphParent.addCellChild( cell);
            }
        }

    }

    /**
     * Remove the graphParent reference if it is set
     * @param cellList
     */
    public void disconnectFromGraphParent( List<Cell> cellList) {

        for( Cell cell: cellList) {
            graphParent.removeCellChild( cell);
        }
    }

    public void merge() {

        // cells
        allCells.addAll( addedCells);
        allCells.removeAll( removedCells);

        addedCells.clear();
        removedCells.clear();

        // edges
        allEdges.addAll( addedEdges);
        allEdges.removeAll( removedEdges);

        addedEdges.clear();
        removedEdges.clear();

    }
}

E poi c'è il grafico stesso che contiene lo scrollmap zoomabile, il modello, ecc. Nel grafico vengono gestiti i nodi aggiunti e rimossi (gesti del mouse, celle e bordi aggiunti allo scrollpan, ecc.).

Graph.java

package com.fxgraph.graph;

import javafx.scene.Group;
import javafx.scene.control.ScrollPane;
import javafx.scene.layout.Pane;

public class Graph {

    private Model model;

    private Group canvas;

    private ZoomableScrollPane scrollPane;

    MouseGestures mouseGestures;

    /**
     * the pane wrapper is necessary or else the scrollpane would always align
     * the top-most and left-most child to the top and left eg when you drag the
     * top child down, the entire scrollpane would move down
     */
    CellLayer cellLayer;

    public Graph() {

        this.model = new Model();

        canvas = new Group();
        cellLayer = new CellLayer();

        canvas.getChildren().add(cellLayer);

        mouseGestures = new MouseGestures(this);

        scrollPane = new ZoomableScrollPane(canvas);

        scrollPane.setFitToWidth(true);
        scrollPane.setFitToHeight(true);

    }

    public ScrollPane getScrollPane() {
        return this.scrollPane;
    }

    public Pane getCellLayer() {
        return this.cellLayer;
    }

    public Model getModel() {
        return model;
    }

    public void beginUpdate() {
    }

    public void endUpdate() {

        // add components to graph pane
        getCellLayer().getChildren().addAll(model.getAddedEdges());
        getCellLayer().getChildren().addAll(model.getAddedCells());

        // remove components from graph pane
        getCellLayer().getChildren().removeAll(model.getRemovedCells());
        getCellLayer().getChildren().removeAll(model.getRemovedEdges());

        // enable dragging of cells
        for (Cell cell : model.getAddedCells()) {
            mouseGestures.makeDraggable(cell);
        }

        // every cell must have a parent, if it doesn't, then the graphParent is
        // the parent
        getModel().attachOrphansToGraphParent(model.getAddedCells());

        // remove reference to graphParent
        getModel().disconnectFromGraphParent(model.getRemovedCells());

        // merge added & removed cells with all cells
        getModel().merge();

    }

    public double getScale() {
        return this.scrollPane.getScaleValue();
    }
}

Un wrapper per il livello della cella. Probabilmente vorrai aggiungere più livelli (ad esempio un livello di selezione che evidenzia le celle selezionate)

CellLayer.java

package com.fxgraph.graph;

import javafx.scene.layout.Pane;

public class CellLayer extends Pane {

}

Ora hai bisogno di un layout per le celle. Suggerisco di creare una semplice classe astratta che verrà estesa man mano che sviluppi il grafico.

package com.fxgraph.layout.base;

public abstract class Layout {

    public abstract void execute();

}

Per semplicità, ecco un semplice algoritmo di layout in cui vengono utilizzate le coordinate casuali. Ovviamente dovresti fare cose più complesse come i layout degli alberi, ecc.

RandomLayout.java

package com.fxgraph.layout.random;

import java.util.List;
import java.util.Random;

import com.fxgraph.graph.Cell;
import com.fxgraph.graph.Graph;
import com.fxgraph.layout.base.Layout;

public class RandomLayout extends Layout {

    Graph graph;

    Random rnd = new Random();

    public RandomLayout(Graph graph) {

        this.graph = graph;

    }

    public void execute() {

        List<Cell> cells = graph.getModel().getAllCells();

        for (Cell cell : cells) {

            double x = rnd.nextDouble() * 500;
            double y = rnd.nextDouble() * 500;

            cell.relocate(x, y);

        }

    }

}

L'esempio ha questo aspetto:

enter image description here

Puoi trascinare le celle con il pulsante del mouse e ingrandire e rimpicciolire con la rotellina del mouse.


Aggiungere nuovi tipi di celle è facile come creare sottoclassi di Cell:

package com.fxgraph.cells;

import javafx.scene.control.Button;

import com.fxgraph.graph.Cell;

public class ButtonCell extends Cell {

    public ButtonCell(String id) {
        super(id);

        Button view = new Button(id);

        setView(view);

    }

}

package com.fxgraph.cells;

import javafx.scene.image.ImageView;

import com.fxgraph.graph.Cell;

public class ImageCell extends Cell {

    public ImageCell(String id) {
        super(id);

        ImageView view = new ImageView("http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/41/Siberischer_tiger_de_edit02.jpg/800px-Siberischer_tiger_de_edit02.jpg");
        view.setFitWidth(100);
        view.setFitHeight(80);

        setView(view);

    }

}


package com.fxgraph.cells;

import javafx.scene.control.Label;

import com.fxgraph.graph.Cell;

public class LabelCell extends Cell {

    public LabelCell(String id) {
        super(id);

        Label view = new Label(id);

        setView(view);

    }

}

package com.fxgraph.cells;

import javafx.scene.control.TitledPane;

import com.fxgraph.graph.Cell;

public class TitledPaneCell extends Cell {

    public TitledPaneCell(String id) {
        super(id);

        TitledPane view = new TitledPane();
        view.setPrefSize(100, 80);

        setView(view);

    }

}

e creando i tipi

package com.fxgraph.graph;

public enum CellType {

    RECTANGLE,
    TRIANGLE,
    LABEL,
    IMAGE,
    BUTTON,
    TITLEDPANE
    ;

}

e creando istanze a seconda del tipo:

...
public void addCell(String id, CellType type) {

    switch (type) {

    case RECTANGLE:
        RectangleCell rectangleCell = new RectangleCell(id);
        addCell(rectangleCell);
        break;

    case TRIANGLE:
        TriangleCell circleCell = new TriangleCell(id);
        addCell(circleCell);
        break;

    case LABEL:
        LabelCell labelCell = new LabelCell(id);
        addCell(labelCell);
        break;

    case IMAGE:
        ImageCell imageCell = new ImageCell(id);
        addCell(imageCell);
        break;

    case BUTTON:
        ButtonCell buttonCell = new ButtonCell(id);
        addCell(buttonCell);
        break;

    case TITLEDPANE:
        TitledPaneCell titledPaneCell = new TitledPaneCell(id);
        addCell(titledPaneCell);
        break;

    default:
        throw new UnsupportedOperationException("Unsupported type: " + type);
    }
}
...

e avrai questo

enter image description here


80
2018-06-07 16:52



Ho avuto lo stesso problema, sono riuscito a utilizzare la libreria vis.js javascript con JavaFX WebView.

Puoi verificarlo su github se questo è utile a qualcuno: https://github.com/arocketman/VisFX


1
2018-01-27 09:15



Darei Prefux un tentativo. È una biforcazione del Prefuse progetto. Il repository originale è https://github.com/effrafax/Prefux, ma la forcella più mantenuta sembra essere https://github.com/jchildress/Prefux. https://github.com/gedeffe/Prefuse sembra anche essere attivo, ma non connesso a jchildress.


0
2017-09-13 20:12



Puoi usare jfreechart API per generare la visualizzazione del grafico

Fornisce, linea, torta, barre. ed è molto facile da usare.


-3
2018-06-06 05:02