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佛山网站建设公司怎么样品牌营销策略包括哪些内容

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很多人都见过风向图,直观形象,也是地图数据和现实数据在可视化上很好的结合。

这是我见的第一个风向图,记得是2012年吧,当时觉得很有意思,作为一名技术人员,自然好奇它是如何做到的,是Canvas还是SVG?但当时没深究。最近正好有人(大哥)提到了这个,不妨深入了解,一探究竟。于是乎,发现原来还有这么多玩法,大同小异,比如说这个,来自earth.nullschool.net:

当然还有来自度娘开源的echarts-x的:

基本上,这三个效果图基本涵盖了目前风向图的技术点和功能点(我自己的看法,因为windyty是基于earth.nullschool写的,前者多了一个worker线程处理数据,而后者在github上开源)。不知道哪一个最对你的胃口?对我而言,图1简单易懂,可以快速掌握风向图的实现;图2是实时的全球风向数据,而且是二进制格式,是大数据传输的一个方案;图3则采用WebGL实时渲染,算是大数据渲染的一个方案,所以各有千秋。正好本文就结合这三个例子说一下其中处理好的地方,也是一个由易到难的过程。

原理

乍看上去,多少会觉得无从下手。这是怎么做到的?其实吧,懂与不懂就是那一层纸,就看你愿不愿意戳破而已。我们先从数据说起。

首先介绍一下向量场(Vector Field)的概念。在维基百科的解释是:在向量分析中,向量场是把空间中的每一点指派到一个向量的映射。物理学中的向量场有风场、引力场、电磁场、水流场等等。如图,下面是一个二维的向量场,每一个点都是一个向量。

当然这是一个抽象的数学概念和表达,物理中的电磁场经常会用到它,在现实中其实也随处可见,比如下面这个有意思的磁场的向量表达,密集恐惧症的人请略过~

同理,风场的抽象模型也是一个向量场:每一个点都有一个风速和方向,可以分解为在该点分别在XY方向上的向量(我们简化为XY两个方向,不考虑Z,所以可惜不能听《龙卷风》了),则该向量则代表该点X方向和Y方向的速度。

如上图,是一个真实的风向图数据。简单来说,timestamp代表当前数据的采集时间,(x0,y0,x1,y1)分别是经纬度的范围,而grid是该向量场的行列数,field就是向量场中每一个点的速度值,如果是(0,0)则表示此点风平浪静。可能不同平台的风向图数据有一定差别,但都大同小异。

向量场和数据格式,直觉上,我们可以知道,就是把这些向量拟合成平滑线,可以形成如下一个真实的风向。

如何形成线,而且看上去全球范围内有总不能只有一阵风吧(让我想起了木星的大红斑,这场风在木星已经吹了至少200年从来没停过),这揭露了两个问题,1向量场是离散点,而线是平滑,这里面有一个插值问题;2更麻烦的是,这些线有好多好多连接的方式,都可以连接成线,有点类似等高线的算法,怎么连,看上去无从下手啊。

这是我看完数据后,自己觉得要实现风向效果时觉得需要解决的问题,感觉好难啊。怀着这个疑问进入梦乡,第二天format了一下js脚本,本地调试后,发现我的问题是对的,可是思路是错的。不要一上来就考虑这么多因素,而是基于当前的状态来解决当前的问题,就好比一道非常复杂的代数问题,或许通过几何方式反而可以很简单的解决。

不多废话了,尽管我觉得这些废话才是提高能力的最有价值的,解决问题不过是一个感悟过程的必然而已。好了,有了数据,看看“神诸葛”如何起风的吧。

举个例子,给你一个围棋棋盘(向量场),每一个格子就是一个向量,你随手拿一个棋子,随手(随机)放在一个格子上,这就是风的起点。下一回合(下一帧或下一秒),你根据当前格子的向量值(X值和Y值)移动棋子,就是风在当前的风速下拖着常常的尾巴跳到下一个格子上的效果。这样,这个棋子会根据所在格子的向量值不停的移动,直到格子的向量值为零(风停)。

也就是说只要给一个起点,我就能刮起一股风来。那给你5000个棋子(起点),你就能刮起5000股风了。当然可能两股气流重叠,这时可能不太符合物理规律了,因为我们的思路下是

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