可视化工具solo show-----Processing Prefuse show
继上篇《可视化工具solo show》罗列出一些主要基于Java开发的软件、插件之后，又仔细揣摩了下哪些可以为我所用。
一番端详之后，准备挑出其中Processing和Prefuse两位大将出来一展雄威！
（备注：上次和此次“solo show”都未提及gephi，并不是说它不入流，不上档次，恰恰它是一款高大上、优秀的可视化工具，只是这两篇都是在笔者继初探gephi源码绊脚后对一些工具的探讨对比，所以没有将其入列。）
1.Processing：
Processing 的最初目标是开发图形的 sketchbook 和环境，用来形象地教授计算机科学的基础知识。之后，它逐渐演变成了可用于创建图形可视化专业项目的一种环境。
Processing 是用 Java 编程语言写的。
Processing的API地址：http://processing.org/reference/ 有如何着色、画线、呈现图形图像等介绍。
http://processing.org/reference/javadoc/core/
官网地址：http://www.processing.org/
Processing开发的是Java Applet应用程序。Java小程序，也就是Java Applet，可以在Web浏览器中运行。Java Applet必须以<applet>脚本的形式嵌入到HTML页面中，才能在web浏览器中运行。它的缺点之一是要使用到Java小应用程序，在某些计算机上载入时可能会很慢，而且并不是每个人都安装了Java（尽管多数人都安装了）。不过这也有解决办法，Processing已经发布了它的JavaScript版本。
但是Java Applet有自己的短处，效率低，需要JVM支持，没有成型的IDE工具。Java小程序，也就是Java Applet，可以在Web浏览器中运行。Java Applet必须以<applet>脚本的形式嵌入到HTML页面中，才能在web浏览器中运行。）
下面简要介绍Processing API的一部分：
Processing 应用程序是有一定结构的，这一点在开发能够持续运行且随时更改显示窗口的图形应用程序（比动画）时非常重要。在这种情况下，就凸显了 setup 和 draw 这两个函数的重要性。
setup（） 函数用于初始化，由 Processing 运行时执行一次。通常，setup（） 函数包含 size （）函数（用于定义窗口的边界）以及在操作期间要使用的变量的初始化。Processing 运行时会不断执行 draw （）函数。每次 draw（） 函数结束后，就会在显示窗口绘制一个新的画面，并且 draw（） 函数也会被再次调用。默认的绘制速度是每秒 60 个画面，但是您也可以通过调用 frameRate（） 函数来更改这个速度。
此外，还可以使用 noLoop（） 和 draw（） 来控制在何时绘制画面。noLoop（） 函数会导致绘制停止，而使用 loop （）函数则可以重新开始绘制。通过调用redraw（） 可以控制 draw 在何时调用。
size（） 关键字指定显示窗口的 X 和 Y 坐标。 size （）接受可选的第三个参数 mode。 mode 用来定义要使用的呈现引擎并支持 PDF（直接呈现为 Adobe® PDF 文档）、OPENGL （利用一个可用的 Open-GL 图形适配器）、P3D（为了迅速的 3-D 呈现）等。默认的是 JAVA2D，它最适合于高质量的 2-D 成像。
可以使用 get（） 操作来读取显示中的一个给定像素点的颜色。虽然 set（） 很简单，但它不是操做显示的最快方式。要想快速访问，可以使用pixels 数组（与 loadPixels 和 updatePixels 函数一致）。
在 Processing 内使用单个函数绘制形状十分简单。要设置在绘制形状时使用何种颜色，可以利用 stroke （）函数。此函数可接受一个单独的灰度参数或三个 RGB 参数。此外，还可以用 fill 命令定义这个形状的填充色。
line（） 函数接受四个参数，代表的是要在其间绘制线条的点。rect （）函数可绘制一个矩形，并且前两个点定义位置，而后面两个点则分别定义宽度和高度。ellipse （）函数也接受四个参数，分别定义位置和宽/高度。当宽和高相等时，就是一个圆形。还可以使用 ellipseMode（） 函数定制椭圆，它指定 x,y 位置是否代表了椭圆的角（CORNER）或中心（CENTER）。
quad（） 可以很容易地绘制有四个边的多边形。四边形接受八个参数，代表的是这个四边形的四个顶点。
Processing支持对于键盘和鼠标的事件监听，如keyPressed()、keyRealeased()、mousePressed()、mouseMoved()等。
Processing支持面向对象编程。
但是Processing不像下面要介绍的Prefuse已经集成有布局算法了。
参考资料：http://www.ibm.com/developerworks/cn/opensource/os-datavis/
下面是在Processing客户端运行的一个demo（当然也可以在Eclipse/Myeclipse中运行，需要安装Processing的插件）：
1 void setup() {
2 size(640, 360, P3D);
3 noStroke();
4 }
5
6 void draw() {
7 background(0);
8 translate(width / 2, height / 2);
9
10 // Orange point light on the right
11 pointLight(150, 100, 0, // Color
12 200, -150, 0); // Position
13
14 // Blue directional light from the left
15 directionalLight(0, 102, 255, // Color
16 1, 0, 0); // The x-, y-, z-axis direction
17
18 // Yellow spotlight from the front
19 spotLight(255, 255, 109, // Color
20 0, 40, 200, // Position
21 0, -0.5, -0.5, // Direction
22 PI / 2, 2); // Angle, concentration
23
24 rotateY(map(mouseX, 0, width, 0, PI));
25 rotateX(map(mouseY, 0, height, 0, PI));
26 box(150);
27 }
运行的效果图：
2.Prefuse：
Prefuse的API地址：http://prefuse.org/doc/api/
Prefuse的用户手册：http://prefuse.org/doc/manual/
Prefuse是采用Java语言开发的数据可视化工具。其支持丰富的数据模型、可视化、交互的特性，具有表格、树形、一系列的布局和动画的效果。Prefuse使用Java的2D图形库编程，能够有效集成到Java Swing的应用程序和Applets中，并且是free to use。------源码可得。
官网地址：http://prefuse.org/
Prefuse是一个提供交互式信息可视化的用户界面工具包。
Prefuse绘制的图形可以是一个文件系统、计算机网络、网站、生物分类或是社交网络等，图形的展示需要数据，所以需要先得到数据并导入。
Prefuse提供了图形接口包括节点、边、树状节点、图、树等多种展现形式，其也提供了图形读写接口，包括读取XML、CSV等格式的数据文件。
Prefuse提供图形过滤功能，包括锁定某一限定范围的图形进行展示和操作。ItemRegistry（组件注册机制）是Prefuse中的核心数据结构机制，它控制原始图形到可视化组件展现之间的映射关系，并且可以针对需要过滤组件提供一个快速迭代的队列。
Renderers（渲染器）负责画图以及计算图形边界，其也是RendererFacotry针对给定的可视化组件进行可视化呈现的途径。
渲染器提供了包括图形渲染（ShapeRenderer）、文本渲染（TextRenderer）、文本图像渲染（TextImageRederer）、边渲染（EdgeRenderer）、聚合子树渲染（SubtreeAggregateRenderer）等多种渲染方式。
数据展示类（Display）提供了在屏幕上画图以及互动性操作，该类继承了javax.swing.JComponent，并通过ControlListener接口以及prefuse.controls进行图形界面监听以及反馈。该类支持屏幕图形的文本编辑、图形变换、平移以及缩放。
图形处理操作（比如过滤、布局、分配属性等）是通过构造一个叫做Actions的处理模块管道来实现的。ActionLists通过向ActivityManager提交任务并执行。
Actions中主要包括如下操作：
Filters: GraphFilter, TreeFilter, FisheyeTreeFilter, FisheyeGraphFilter
Layout: ForceDirectedLayout, RadialLayout, SquarifiedTreeMapLayout, …
Assignment: ColorFunction, SizeFunction, FontFunction
Interpolation: ColorInterpolator, LinearInterpolator, PolarInterpolator
如何使用Prefuse构建一个app：
- 设计可视化界面，确定如何布局、交互；
- 确定图数据的输入、输出；
- 初始化ItemRegistry和Display(s)类；
- 选择或实现Renderers（渲染器）和RendererFactory（渲染工厂）；
- 构建各种必须的ActionLists；
- 使用Actions现有的库，或是定制的模块（或者子模块比如Force函数）；
- 编写用户回调界面来协调ActionLists。
补充：Vizster is a prefuse-built visualization of online social network services such as Friendster and Orkut.
Vizster也是基于Prefuse开发的一款在线社交网络可视化软件。
下面我们看看两个Prefuse自带demo的显示效果：
综上可以发现：Processing简单灵活，只需几行代码即可绘制绚丽的图形，其更侧重艺术效果，如3D效果、投光角度等；
Prefuse灵活度更高，API粒度小，操控方便，而且内置力导向布局、树状布局、网格布局等多种布局方式。
如需转载请标明出处：http://www.cnblogs.com/bigdataZJ/p/VisualizationSoloShow2.html
友情赞助
如果你觉得博主的文章对你那么一点小帮助，恰巧你又有想打赏博主的小冲动，那么事不宜迟，赶紧扫一扫，小额地赞助下，攒个奶粉钱，也是让博主有动力继续努力，写出更好的文章^^。
1. 支付宝 2. 微信
