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使用 Vue 和 Plotly.js 创建交互式 3D 网格图

应用场景介绍

3D 网格图是一种强大的可视化工具，可用于表示具有三个维度的数据。它们广泛应用于科学、工程和医学等领域，用于显示复杂数据并揭示潜在模式。

代码基本功能介绍

此代码使用 Vue 和 Plotly.js 库创建一个交互式 3D 网格图。该网格图显示两个由随机数据生成的网格表面，用户可以从不同角度旋转和缩放网格。

功能实现步骤及关键代码分析说明

1. **安装依赖项：**使用 npm install --save plotly.js-dist 安装 Plotly.js 库。
2. **创建网格数据：**使用 getrandom 函数生成随机数据点，用于定义网格表面的 x、y 和 z 坐标。
3. **定义网格迹线：**使用 Plotly.js 的 trace1 和 trace2 对象定义两个网格迹线，并指定其 x、y、z 坐标、颜色和其他属性。
4. **设置布局：**使用 layout 对象设置网格图的布局，包括坐标轴标题、尺寸、边距和场景属性。
5. **绘制网格图：**使用 Plotly.newPlot 函数将网格迹线和布局绘制到 HTML 元素 myDiv 中。

关键代码分析：

var trace1={
  type: 'mesh3d',
  x: getrandom(1000, 200),
  y: getrandom(1000, 300),
  z: getrandom(1000, 150),
  color: 'lightblue',
}

此代码定义了第一个网格迹线，其中 type 属性指定了网格图类型为 3D 网格，x、y 和 z 属性指定了网格表面的坐标数据，color 属性指定了网格的颜色。

var layout={
  scene: {
    xaxis: { title: 'X AXIS TITLE' },
    yaxis: { title: 'Y AXIS TITLE' },
    zaxis: { title: 'Z AXIS TITLE' },
  },
  autosize: false,
  width: 550,
  height: 500,
  margin: {
    l: 0,
    r: 0,
    b: 50,
    t: 50,
    pad: 4,
  },
}

此代码定义了网格图的布局，包括坐标轴标题、网格图的尺寸和边距。scene 对象允许用户控制网格图的场景属性，例如相机角度和灯光。

总结与展望

开发经验与收获：

• 了解了 Plotly.js 库用于创建交互式 3D 网格图的功能。
• 掌握了 Vue 和 Plotly.js 的集成，以动态更新和操作网格图。
• 提高了对 3D 数据可视化的理解。

未来拓展与优化：

• 允许用户输入自己的数据以生成网格图。
• 添加交互式控件，例如缩放、平移和旋转网格。
• 探索使用不同的网格类型和颜色映射。
• 将网格图与其他可视化组件集成，以创建更丰富的仪表板。
• 更多组件：
• 
  

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嗨~ 今天的你过得还好吗？

生命是不倒行的

也不与昨日一同停留

- 2024.04.08 -

随着现代网页设计的不断演进，传统的布局方式已经逐渐不能满足设计师和开发者们对于高效、灵活且强大布局系统的追求。而CSS Grid网格布局，正是在这样的背景下应运而生的。

今天，我们就来深入探讨CSS Grid布局的魅力所在，带你解锁这项强大的设计工具，让网页布局变得更加简单和高效。

一、什么是CSS Grid布局？

CSS Grid布局，简称为Grid，是CSS的一个二维布局系统，它能够处理行和列，使得网页布局变得更加直观和强大。与传统的布局方式相比，Grid能够轻松实现复杂的页面结构，而无需繁琐的浮动、定位或是使用多个嵌套容器。

Grid网格布局是一种基于网格的布局系统，它允许我们通过定义行和列的大小、位置和排列方式来创建复杂的网页布局。

这与之前讲到的flex一维布局不相同。

设置display:grid/inline-grid的元素就是网格布局容器，这样就能触发浏览器渲染引擎的网格布局算法。

<div>
<div class="item item-1">
<p></p >
</div>
<div class="item item-2"></div>
<div class="item item-3"></div>
</div>

上述代码实例中，.container元素就是网格布局容器，.item元素就是网格的项目，由于网格元素只能是容器的顶层子元素，所以p元素并不是网格元素。

二、Grid的基本概念

首先，我们来了解一下CSS Grid布局的核心概念：

容器（Container）：

设置了display: grid;的元素成为容器。它是由一组水平线和垂直线交叉构成，就如同我们所在的地区是由小区和各个路构成。

项目（Item）：

容器内的直接子元素，称为项目。

网格线（Grid Lines）：

划分行和列的线条，可以想象成坐标轴。正常情况下n行会有n+1根横向网格线，m列有m+1根纵向网格线。比如田字就好像是一个三条水平线和三条垂直线构成的网格元素。

上图是一个 2 x 3 的网格，共有3根水平网格线和4根垂直网格线。

行：

即两个水平网格线之间的空间，也就是水平轨道，就好比我们面朝北边东西方向横向排列的楼房称为行。

列：

即两个垂直网格线之间的空间，也就是垂直轨道，也就是南北方向排列的楼房。

单元格：

由水平线和垂直线交叉构成的每个区域称为单元格，网络单元格是CSS网格中的最小单元。也就是说东西和南北方向的路交叉后划分出来的土地区域。

网格轨道（Grid Tracks）：

两条相邻网格线之间的空间。

网格区域（Grid Area）：

四条网格线围成的空间，可以是行或列。本质上，网格区域一定是矩形的。例如，不可能创建T形或L形的网格区域。

三、Grid的主要属性

CSS Grid网格布局的主要属性包括：

• display：设置元素为网格容器或网格项。例如，display: grid; 将元素设置为网格容器，而 display: grid-item; 将元素设置为网格项。

• grid-template-columns 和 grid-template-rows：用于定义网格的列和行的大小。
• grid-column-gap 和 grid-row-gap：用于定义网格的列和行的间距。
• grid-template-areas：用于定义命名区域，以便在网格中引用。
• grid-auto-flow：用于控制网格项的排列方式，可以是行（row）或列（column）。
• grid-auto-columns 和 grid-auto-rows：用于定义自动生成的列和行的大小。
• grid-column-start、grid-column-end、grid-row-start 和 grid-row-end：用于定义网格项的位置。
• justify-items、align-items 和 place-items：用于对齐网格项。
• grid-template：一个复合属性，用于一次性定义多个网格布局属性。

下面将详细介绍这些属性的概念及作用：

3.1 display

通过给元素设置：display:grid | inline-grid，可以让一个元素变成网格布局元素。

语法：

display: grid | inline-grid;

• display: grid：表示把元素定义为块级网格元素，单独占一行;
• display:inline-grid：表示把元素定义为行内块级网格元素，可以和其他块级元素在同一行。

3.2 grid-template-columns和grid-template-rows

grid-template-columns和grid-template-rows：用于定义网格的列和行的大小。

• grid-template-columns 属性设置列宽
• grid-template-rows 属性设置行高

.wrapper {
display: grid;
/* 声明了三列，宽度分别为 200px 200px 200px */
grid-template-columns: 200px 200px 200px;
grid-gap: 5px;
/* 声明了两行，行高分别为 50px 50px */
grid-template-rows: 50px 50px;
}

以上表示固定列宽为 200px 200px 200px，行高为 50px 50px。

上述代码可以看到重复写单元格宽高，我们也可以通过使用repeat()函数来简写重复的值。

• 第一个参数是重复的次数
• 第二个参数是重复的值

所以上述代码可以简写成：

.wrapper {
display: grid;
grid-template-columns: repeat(3,200px);
grid-gap: 5px;
grid-template-rows:repeat(2,50px);
}

除了上述的repeact关键字，还有：

auto-fill：表示自动填充，让一行（或者一列）中尽可能的容纳更多的单元格。

grid-template-columns: repeat(auto-fill, 200px)

表示列宽是 200 px，但列的数量是不固定的，只要浏览器能够容纳得下，就可以放置元素。

fr：片段，为了方便表示比例关系。

grid-template-columns: 200px 1fr 2fr

表示第一个列宽设置为 200px，后面剩余的宽度分为两部分，宽度分别为剩余宽度的 1/3 和 2/3。

minmax：产生一个长度范围，表示长度就在这个范围之中都可以应用到网格项目中。第一个参数就是最小值，第二个参数就是最大值。

minmax(100px, 1fr)

表示列宽不小于100px，不大于1fr。

auto：由浏览器自己决定长度。

grid-template-columns: 100px auto 100px

表示第一第三列为 100px，中间由浏览器决定长度。

3.3 grid-row-gap 属性， grid-column-gap 属性， grid-gap 属性

grid-column-gap和grid-row-gap，用于定义网格的列间距和行间距。grid-gap 属性是两者的简写形式。

• grid-row-gap: 10px 表示行间距是 10px
• grid-column-gap: 20px 表示列间距是 20px
• grid-gap: 10px 20px 等同上述两个属性

3.4 grid-auto-flow 属性

grid-auto-flow，用于控制网格项的排列方式，可以是行（row）或列（column）。

• 划分网格以后，容器的子元素会按照顺序，自动放置在每一个网格。
• 顺序就是由grid-auto-flow决定，默认为行，代表"先行后列"，即先填满第一行，再开始放入第二行。

当修改成column后，放置变为如下：

3.5 justify-items 属性， align-items 属性， place-items 属性

justify-items、align-items和place-items，用于定义网格项目的对齐方式。

• justify-items 属性设置单元格内容的水平位置（左中右）
• align-items 属性设置单元格的垂直位置（上中下）

.container {
justify-items: start | end | center | stretch;
align-items: start | end | center | stretch;
}

属性对应如下：

• start：对齐单元格的起始边缘
• end：对齐单元格的结束边缘
• center：单元格内部居中
• stretch：拉伸，占满单元格的整个宽度（默认值）

place-items属性是align-items属性和justify-items属性的合并简写形式。

3.6 justify-content 属性， align-content 属性， place-content 属性

• justify-content属性是整个内容区域在容器里面的水平位置（左中右）
• align-content属性是整个内容区域的垂直位置（上中下）

.container {
justify-content: start | end | center | stretch | space-around | space-between | space-evenly;
align-content: start | end | center | stretch | space-around | space-between | space-evenly;
}

两个属性的写法完全相同，都可以取下面这些值：

• start - 对齐容器的起始边框
• end - 对齐容器的结束边框
• center - 容器内部居中

• space-around - 每个项目两侧的间隔相等。所以，项目之间的间隔比项目与容器边框的间隔大一倍。
• space-between - 项目与项目的间隔相等，项目与容器边框之间没有间隔。
• space-evenly - 项目与项目的间隔相等，项目与容器边框之间也是同样长度的间隔。
• stretch - 项目大小没有指定时，拉伸占据整个网格容器。

3.7 grid-auto-columns 属性和 grid-auto-rows 属性

有时候，一些项目的指定位置，在现有网格的外部，就会产生显示网格和隐式网格。

比如网格只有3列，但是某一个项目指定在第5行。这时，浏览器会自动生成多余的网格，以便放置项目。超出的部分就是隐式网格。

而grid-auto-rows与grid-auto-columns就是专门用于指定隐式网格的宽高。

3.8 grid-column-start 属性、grid-column-end 属性、grid-row-start 属性以及grid-row-end 属性

指定网格项目所在的四个边框，分别定位在哪根网格线，从而指定项目的位置。

• grid-column-start 属性：左边框所在的垂直网格线
• grid-column-end 属性：右边框所在的垂直网格线
• grid-row-start 属性：上边框所在的水平网格线
• grid-row-end 属性：下边框所在的水平网格线

<style>
#container{
display: grid;
grid-template-columns: 100px 100px 100px;
grid-template-rows: 100px 100px 100px;
}
.item-1 {
grid-column-start: 2;
grid-column-end: 4;
}
</style>

<div id="container">
<div class="item item-1">1</div>
<div class="item item-2">2</div>
<div class="item item-3">3</div>
</div>

通过设置grid-column属性，指定1号项目的左边框是第二根垂直网格线，右边框是第四根垂直网格线。

3.9 grid-area 属性

grid-area 属性指定项目放在哪一个区域。

.item-1 {
grid-area: e;
}

意思为将1号项目位于e区域

grid-area属性一般与上述讲到的grid-template-areas搭配使用。

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3.10 justify-self 属性、align-self 属性以及 place-self 属性

justify-self属性设置单元格内容的水平位置（左中右），跟justify-items属性的用法完全一致，但只作用于单个项目。

align-self属性设置单元格内容的垂直位置（上中下），跟align-items属性的用法完全一致，也是只作用于单个项目。

.item {
justify-self: start | end | center | stretch;
align-self: start | end | center | stretch;
}

这两个属性都可以取下面四个值。

• start：对齐单元格的起始边缘。
• end：对齐单元格的结束边缘。
• center：单元格内部居中。
• stretch：拉伸，占满单元格的整个宽度（默认值）

四、Grid网格布局应用场景

CSS Grid网格布局的应用场景非常广泛，包括但不限于：

1、创建复杂的网页布局：

CSS Grid网格布局可以轻松创建出复杂的网页布局，如多列布局、不规则布局等。

2、创建响应式设计：

CSS Grid网格布局可以轻松实现响应式设计，通过调整网格的大小和间距，可以适应不同的屏幕尺寸。

3、创建复杂的组件布局：

CSS Grid网格布局也可以用于创建复杂的组件布局，如卡片布局、轮播图布局等。

总的来说，CSS Grid网格布局是一种强大的布局工具，可以帮助网页设计者轻松创建出各种复杂的网页布局。

CSS Grid布局为我们提供了一个全新的视角来思考页面布局，它让复杂布局的实现变得简单明了。随着浏览器支持度的提高，未来的网页设计将更加灵活和富有创意。

掌握了CSS Grid布局，你就已经迈出了成为前端设计高手的重要一步。不断实践，不断探索，你会发现更多Grid的神奇之处。

今天就先讲到这里了，

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我们下期再见！

END

文案编辑|云端学长

文案配图|云端学长

内容由：云端源想分享

格布局（Grid）是CSS中一种用于创建二维网格布局的布局模型。它允许我们在网页中以行和列的形式定义网格，并在这些网格中放置HTML元素。网格布局是一个强大且灵活的CSS布局系统，它比传统的浮动布局和Flexbox布局更适用于复杂的网页布局。

一、特点和优势：

1. 二维布局：网格布局是一个二维布局模型，可以同时控制元素在行和列方向上的位置和大小。

2. 自适应：网格布局可以根据网格容器的大小自动调整元素的位置和大小，实现响应式布局。

3. 灵活性：可以创建复杂的布局结构，支持合并单元格和多层嵌套等高级特性。

4. 相对定位：元素可以通过网格行和列的索引进行相对定位，而无需设置具体的像素或百分比值。

5. 简化HTML结构：与传统的浮动布局相比，网格布局能够简化HTML结构，减少冗余的HTML代码。

二、 基本概念：

1. 网格容器（Grid Container）：应用网格布局的父元素称为网格容器，通过设置 display: grid 可将其指定为网格容器。

2. 网格项目（Grid Item）：位于网格容器内的子元素称为网格项目，它们是网格的组成部分。

3. 网格行（Grid Row）：网格容器中的水平方向划分为一行一行的单元，每行可以包含多个网格项目。

4. 网格列（Grid Column）：网格容器中的垂直方向划分为一列一列的单元，每列可以包含多个网格项目。

三、 使用示例：

.container {
  display: grid;
  grid-template-columns: 1fr 2fr 1fr; /* 定义3列，每列宽度比例为 1:2:1 */
  grid-gap: 10px; /* 设置网格间隙 */
}

.item {
  grid-column: 2; /* 元素跨越第2列 */
  grid-row: 1 / span 2; /* 元素从第1行开始，跨越2行 */
}

以上示例中，.container 是网格容器，.item 是网格项目。通过 grid-template-columns 可以定义网格的列宽，grid-gap 可以设置网格之间的间隔。元素 .item 使用 grid-column 和 grid-row 属性指定在网格中的位置。

总体而言，网格布局是一种非常强大的CSS布局系统，可以用于创建复杂和灵活的网页布局。它的出现使得前端开发者能够更方便地实现复杂的网页设计和响应式布局。