使用 svg 变换更新位置时，力模拟会出现抖动

Question

我注意到在 d3-force 图表中更新 svg 元素的位置时，使用（在圆圈的情况下）更新元素的位置 cx 和 cy attributes 比使用 transform attribute 更流畅。

在示例 JSFiddle 中，有两个并排的独立力模拟。左边的那个使用 transform 属性更新位置：

sim_transform.on('tick', function () {
  circles_transform.attr('transform', function (d) {
        return 'translate(' + d.x + ',' + d.y + ')';
  });
});

右边的那个使用圆的 cx 和 cy 属性更新位置：

sim_position.on('tick', function () {
  circles_position
    .attr('cx', function (d) {
      return d.x;
    })
    .attr('cy', function (d) {
        return d.y;
    })
});

模拟看起来完全相同，直到它们即将变为静态，此时使用变换的模拟开始抖动很多。任何想法是什么造成的？能否修复它以便使用变换使动画保持流畅？

Answer 1

在我看来，您观察到的问题（只能在 FireFox 中重现，如）与 FF 使用浮点数的方式有关 translate transform属性。

如果我们将两个模拟设置为使用整数，执行 ~~(d.x) 和 ~~(d.y)，我们可以看到这一点。看看，都会抖动：

var svg = d3.select('svg');
var graph_transform = gen_data();
var graph_position = gen_data();

var force_left = d3.forceCenter(
  parseInt(svg.style('width')) / 3,
  parseInt(svg.style('height')) / 2
)
var force_right = d3.forceCenter(
  2 * parseInt(svg.style('width')) / 3,
  parseInt(svg.style('height')) / 2
)

var sim_transform = d3.forceSimulation()
  .force('left', force_left)
  .force('collide', d3.forceCollide(65))
  .force('link', d3.forceLink().id(id));
var sim_position = d3.forceSimulation()
  .force('right', force_right)
  .force('collide', d3.forceCollide(65))
  .force('link', d3.forceLink().id(id));

var g_transform = svg.append('g');
var g_position = svg.append('g');

var circles_transform = g_transform.selectAll('circle')
  .data(graph_transform.nodes)
  .enter()
  .append('circle')
  .attr('r', 40);

var circles_position = g_position.selectAll('circle')
  .data(graph_position.nodes)
  .enter()
  .append('circle')
  .attr('r', 40);

sim_transform
  .nodes(graph_transform.nodes)
  .force('link')
  .links(graph_transform.links);

sim_position
  .nodes(graph_position.nodes)
  .force('link')
  .links(graph_position.links);

sim_transform.on('tick', function() {
  circles_transform.attr('transform', function(d) {
    return 'translate(' + (~~(d.x)) + ',' + (~~(d.y)) + ')';
  });
});

sim_position.on('tick', function() {
  circles_position
    .attr('cx', function(d) {
      return ~~d.x;
    })
    .attr('cy', function(d) {
      return ~~d.y;
    })
});

function id(d) {
  return d.id;
}

function gen_data() {
  var nodes = [{
      id: 'a'
    },
    {
      id: 'b'
    },
    {
      id: 'c'
    },
    {
      id: 'd'
    }
  ]

  var links = [{
      source: 'a',
      target: 'b'
    },
    {
      source: 'b',
      target: 'c'
    },
    {
      source: 'c',
      target: 'd'
    },
    {
      source: 'd',
      target: 'a'
    }
  ];
  return {
    nodes: nodes,
    links: links
  }
}

svg {
  width: 100%;
  height: 500px;
}

<script src="https://d3js.org/d3.v5.min.js"></script>
<svg></svg>

因此，在您的原始代码中，使用 cx 和 cy 时圆圈似乎正确移动，但使用 translate 时它们从整数跳到整数（或者可能半像素，见上一个演示）。如果这里的假设是正确的，那么你只是在模拟冷却时看到效果的原因是因为那一刻运动较小。

演示

现在，如果我们摆脱模拟，我们可以看到这种奇怪的行为也发生在非常基本的 transform 上。为了检查这一点，我为一个大的黑色圆圈创建了一个过渡，使用线性缓动和很长的时间（以便于看到问题）。圆圈将向右移动 30px。我还放了一条网格线，使跳跃更明显。

（警告：下面的演示只能在 FireFox 中重现，您在 Chrome/Safari 中看不到任何差异）

如果我们使用cx，过渡是平滑的：

var svg = d3.select("svg");

var gridlines = svg.selectAll(null)
  .data(d3.range(10))
  .enter()
  .append("line")
  .attr("y1", 0)
  .attr("y2", 200)
  .attr("x1", function(d) {
    return 300 + d * 3
  })
  .attr("x2", function(d) {
    return 300 + d * 3
  })
  .style("stroke", "lightgray")
  .style("stroke-width", "1px");

var circle = svg.append("circle")
  .attr("cx", 200)
  .attr("cy", 100)
  .attr("r", 98)
  .transition()
  .duration(10000)
  .ease(d3.easeLinear)
  .attr("cx", "230")

<script src="https://d3js.org/d3.v5.min.js"></script>
<svg width="500" height="200"></svg>

但是，如果我们使用translate，你可以看到圆在每次移动时跳跃1px：

var svg = d3.select("svg");

var gridlines = svg.selectAll(null)
  .data(d3.range(10))
  .enter()
  .append("line")
  .attr("y1", 0)
  .attr("y2", 200)
  .attr("x1", function(d) {
    return 300 + d * 3
  })
  .attr("x2", function(d) {
    return 300 + d * 3
  })
  .style("stroke", "lightgray")
  .style("stroke-width", "1px");

var circle = svg.append("circle")
  .attr("cx", 200)
  .attr("cy", 100)
  .attr("r", 98)
  .transition()
  .duration(10000)
  .ease(d3.easeLinear)
  .attr("transform", "translate(30,0)")

<script src="https://d3js.org/d3.v5.min.js"></script>
<svg width="500" height="200"></svg>

对于运行 Chrome/Safari 中的各位，这就是最后一个片段在 Firefox 中的样子。就像圆圈在每次变化时都移动了半个像素......绝对不如变化 cx:

var svg = d3.select("svg");

var gridlines = svg.selectAll(null)
  .data(d3.range(10))
  .enter()
  .append("line")
  .attr("y1", 0)
  .attr("y2", 200)
  .attr("x1", function(d) {
    return 300 + d * 3
  })
  .attr("x2", function(d) {
    return 300 + d * 3
  })
  .style("stroke", "lightgray")
  .style("stroke-width", "1px");

var circle = svg.append("circle")
  .attr("cx", 200)
  .attr("cy", 100)
  .attr("r", 98);
  
var timer = d3.timer(function(t){
  if(t>10000) timer.stop();
  circle.attr("cx", 200 + (~~(60/(10000/t))/2));
})

<script src="https://d3js.org/d3.v5.min.js"></script>
<svg width="500" height="200"></svg>

由于这是一个仅在 FF 中可见的实现问题，因此可能值得报告一个错误。

使用 svg 变换更新位置时，力模拟会出现抖动

Force simulation is jittery when using svg transforms to update position

javascript

firefox

svg

d3.js

d3-force-directed