前言
之前在網上看到別人寫的有關元素周期表的文章，深深的勾起了一波回憶，記憶里初中時期背的“氫氦鋰鈹硼，碳氮氧氟氖，鈉鎂鋁硅磷，硫氯氬鉀鈣”、“養（氧）龜（硅）鋁鐵蓋（鈣），哪（鈉）家（鉀）沒（鎂）青（氫）菜（鈦）”，高中時期記的質量守恆、元素守恆、原子守恆、電子守恆，時間過的飛快，轉眼我們都已經這么大了。。。
現在我用 HT 來實現它，HT 有 2D 拓撲和 3D 模型場景，兩種形式我都實現了，話不多說，先看效果圖。
界面展示
整個頁面由 HT UI 組件構成，使用 ht.ui.TabLayout 標簽頁布局組件，進行 23D 界面的分別展示。
2D界面：整體是一個 ht.ui.SplitLayout 分割組件（左右分割），左邊使用 ht.ui.HTView 包裝了 GraphView 拓撲圖組件，右邊是一個 ht.ui.Form 表單組件。
3D界面：整體是一個 ht.ui.SplitLayout 分割組件（上下分割），上邊添加了 ht.ui.HBoxLayout 構成的按鈕組，下邊是使用 ht.ui.HTView 包裝了 Graph3dView 場景。
demo 地址：http://www.hightopo.com/demo/elementTable/index.html
2D 界面代碼分析
拓撲圖組件
先來說左邊的拓撲圖組件，ht.graph.GraphView 是 HT 框架中 2D 功能最豐富的組件，具有基本圖形的呈現和編輯功能，拓撲節點連線及自動布局功能，電力和電信等行業預定義對象，具有動畫渲染等特效， 因此其應用面很廣泛，可作為監控領域的繪圖工具和人機界面，可作為一般性的圖形化編輯工具，可擴展成工作流和組織圖等企業應用。
拓撲圖中展示的 118 個元素，每一個都是 ht.Node 拓撲節點，默認的節點展示是一個小電腦樣式，在這里我們通過 setImage 設置節點顯示的圖片信息，如下圖：
矢量圖通過點、線和多邊形來描述圖形，因此在無限放大和縮小圖片的情況下依然能保持一致的精確度。上圖就是一張矢量圖，由 1 個矩形和 6 個文字組成，任意縮放不失真，大家可以訪問 demo 地址，通過滾輪來縮放拓撲圖進行體驗，具體矢量圖的繪制請參考矢量手冊。
肯定有人會有疑問，118 種元素，是否要繪制 118 張矢量圖，感覺稍微還能接受，如果是成千上萬呢，那么人會累趴下的。不用怕，HT 幫我們解決了這個問題，對繪制的矢量圖進行數據綁定，將繪制內容的屬性綁定到節點的屬性上，應用中通過更新節點對應屬性，圖形界面就會自動刷新，達到實時顯示數據的效果，比如我的這張矢量圖，我將 6 個元素屬性文本內容和字體顏色以及矩形背景色都進行了數據綁定，綁定好之后我只需要通過 node.a('background', '#FEB64D') 就可以修改矩形的背景色（backgrouond 是矩形背景色綁定的屬性），具體數據綁定請參考數據綁定手冊。
既然說到了數據綁定，我們就先看下顯示元素分類的功能，如下圖對比，節點樣式的變化不是通過重新 setImage 設置另一張矢量圖，而是修改原矢量中綁定的樣式屬性。根據元素所屬類別，修改矢量圖的矩形背景色、元素中文名文本顏色。切換狀態的按鈕是 ht.ui.ToggleButton 開關按鈕，擁有“0/1”兩種狀態的切換，通過監聽按鈕是否選中，來切換元素周期表樣式。
1 toggle.on('p:selected', e => {
2 if (e.newValue) {
3 this.htView.legend.s('2d.visible', true); // 顯示類別圖例
4 this.htView.addClassification(); // 展示分類
5 }
6 else {
7 this.htView.legend.s('2d.visible', false); // 隱藏類別圖例
8 this.htView.initElements(); // 原始樣式
9 }
10 });
元素類別圖例也是一個 ht.Node 節點，同樣是繪制的矢量，它從一開始就在圖紙中， node.s('2d.visible', false) 設置為不可見，要展示分類時，再設置為 true 顯示。
表單面板
右邊的表單面板有 5 行，第 2 行就是上邊提到的顯示分類功能，第 3 行是一個文本輸入框，用來獲取元素序數，限制了只能輸入數字，還增加了輸入數的驗證，只能輸入 1~118 。
代碼如下：
1 let textField = new ht.ui.TextField();
2 textField.setFormDataName('textField'); // 設置在表單中的名稱
3 textField.setPlaceholder('請輸入查詢的元素序數！');
4 textField.setMaskRe(/\d/); // 限制只能輸入數字
5 textField.setInstant(true); // 開啟即時模式，值改變就派發屬性改變事件
6 textField.on('p:value', (e) => { // 監聽值改變事件
7 let value = e.newValue;
8 if (value > 118) {
9 textField.setErrorMessage('只有 1 ~ 118 號元素喲！', {
10 placements: ['top']
11 });
12 }
13 else { textField.setErrorMessage(null); }
14 });
第 4 行是一個文本區域 ht.ui.TextArea，用來展示查詢的元素信息。
第 5 行是一組按鈕，用來提交查詢數據和重置表單信息。
3D 界面代碼分析
按鈕組
上邊是一個 ht.ui.HBoxLayout 橫向布局器，hbox 中添加了 4 個按鈕，來進行 3D 形態轉換。
按鈕支持圖標和文字，提供 normal、hover、active、disabled 四種狀態，按鈕生成代碼：
1 createButton(text) {
2 let button = new ht.ui.Button();
3 button.setBorder(null);
4 button.setHoverBorder(null);
5 button.setActiveBorder(null);
6 button.setBackground(new ht.ui.drawable.ColorDrawable('rgba(37,115,194,0.6)', 4)); // normal 背景
7 button.setHoverBackground(new ht.ui.drawable.ColorDrawable('rgba(10,92,173,0.50)', 4)); // hover 背景
8 button.setActiveBackground(new ht.ui.drawable.ColorDrawable('rgba(15,132,250,0.6)', 4)); // active 背景
9 button.setText(text);
10 button.setTextColor('rgb(0, 211, 255)');
11 button.setHoverTextColor('rgb(0, 211, 255)');
12 button.setActiveTextColor('rgb(0, 211, 255)');
13
14 return button;
15 }
通過 button.on('click', e => { // 切換函數 }) 來監聽點擊事件。
3D 場景
下邊是 ht.graph3d.Graph3dView，通過對 WebGL 底層技術的封裝，與 HT 其他組件一樣， 基於 HT 統一的 DataModel 數據模型來驅動圖形顯示，極大降低了 3D 圖形技術開發的門檻，在熟悉 HT 數據模型基礎上， 一般程序員只需要 1 個小時的學習即可上手 3D 圖形開發。
元素在 3D 場景顯示為一個面片，對面片進行 2D 時做好的矢量貼圖，同樣通過修改節點屬性，來控制顯示樣式。
1 node.s({
2 'shape3d': 'billboard', // 設置節點類型為‘billboard’公告板
3 'shape3d.image': 'symbols/元素2.json', // 設置面片貼圖
4 'shape3d.reverse.flip': true, // 設置反面是否顯示正面內容
5 'shape3d.image.cache': true, // 進行貼圖緩存
6 'shape3d.fixSizeOnScreen': false, // 設置是否固定保持屏幕大小，不隨縮放而變化
7 'select.brightness': 1 // 設置選中亮度為 1
8 });
接下來說幾種旋轉變化，dm 是 DataModel 即綁定的數據容器，datasMap 用來存放元素變化前后的位置信息，用於動畫驅動時使用。
1. 隨機打亂：設置一組空間范圍值，生成范圍內的（x,y,z）隨機值，用以設置節點位置。
1 let dm = this.dm,
2 datasMap = {};
3
4 dm.each(data => {
5 let x = Math.random() * 2000 - 1000; // 獲取隨機 x
6 let y = Math.random() * 2000 - 1000; // 獲取隨機 y
7 let z = Math.random() * 500 - 250; // 獲取隨機 z
8
9 let position = data.getPosition3d(),
10 px = position[0],
11 py = position[1],
12 pz = position[2];
13
14 datasMap[data] = {
15 x: x,
16 y: y,
17 z: z,
18 px: px,
19 py: py,
20 pz: pz
21 };
22 });
2. 球形環繞：繞球面螺旋線生成點坐標。
1 let dm = this.dm,
2 datas = dm.getDatas(),
3 datasMap = {};
4
5 let r = 400,
6 theta, phi;
7
8 for (let i = 0; i < 118; i++) {
9 let data = datas.get(i);
10 theta = (i + 1) / 118 * 180; // 獲取球系坐標
11 phi = (i + 1) / 118 * 360 * 10; // 獲取球系坐標
12 // 球系坐標轉換為 HT 三維坐標
13 let z = r * Math.sin(theta * Math.PI / 180) * Math.cos(phi * Math.PI / 180),
14 x = r * Math.sin(theta * Math.PI / 180) * Math.sin(phi * Math.PI / 180),
15 y = r * Math.cos(theta * Math.PI / 180);
16
17 let position = data.getPosition3d(),
18 px = position[0],
19 py = position[1],
20 pz = position[2];
21
22 datasMap[data] = {
23 x: x,
24 y: y,
25 z: z,
26 px: px,
27 py: py,
28 pz: pz
29 };
30 }
3. 環形圍繞：設置一個環繞半徑、起始高度，以固定角度旋轉，每次降低節點的設置高度。
1 let dm = this.dm,
2 datasMap = {},
3 datas = dm.getDatas(),
4 radius = 400,
5 angle = 18,
6 num = 360 / angle;
7
8 let y = 300,
9 count = 0;
10 for (let i = 0; i < 6; i++) {
11 for (let j = 0; j < num; j++) {
12 let data = datas.get(count),
13 radian = Math.PI / 180 * j * angle;
14
15 if (!data) break;
16 count++;
17
18 let x = radius * Math.cos(radian),
19 z = radius * Math.sin(radian);
20
21 let position = data.p3(),
22 px = position[0],
23 py = position[1],
24 pz = position[2];
25
26 datasMap[data] = {
27 x: x,
28 y: y,
29 z: z,
30 px: px,
31 py: py,
32 pz: pz
33 };
34 y -= 6;
35 }
36 }
4. 復原：根據記錄的元素的行數和列數，計算元素節點的 xy 值，z 值固定。
1 let dm = this.dm,
2 datasMap = {};
3
4 dm.each(data => {
5 let index = data.a('index'),
6 row = data.a('row'),
7 col = data.a('col');
8
9 let position = data.getPosition3d(),
10 px = position[0],
11 py = position[1],
12 pz = position[2];
13
14 datasMap[data] = {
15 index: index,
16 row: row,
17 col: col,
18 px: px,
19 py: py,
20 pz: pz
21 };
22 });
5. 元素切換狀態時的動畫：詳情了解入門手冊動畫
1 ht.Default.startAnim({
2 duration: 1500,
3 easing: function(t) {
4 return t * t;
5 },
6 action: function(v, t) {
7 dm.each(data => {
8 let info = datasMap[data],
9 x = info.x,
10 y = info.y,
11 z = info.z,
12 px = info.px,
13 py = info.py,
14 pz = info.pz;
15
16 data.p3(px + v * (x - px), py + v * (y - py), pz + v * (z - pz)); // 移動元素位置
17 data.lookAt([0, y, 0], 'back'); // 調整元素朝向
18 });
19 }
20 });
總結
再次看過元素周期表，你是否想起化學課上滿黑板的化學方程式，是否想起了化學實驗課酒精燈的燃燒，是否還記得實驗操作流程、儀器的正確擺放。
再來操作一次：http://www.hightopo.com/demo/chemistry/index.html
