ECharts 极坐标系

极坐标系是一个数学领域的概念，所以课程中我将会给大家阐述一下基本的概念，以防止有的同学不理解，而且，本小节涉及到图形公式较多，但是这些公式在网上都可以找到，所有请大家放心试用~

1. 简介

官方解释：

极坐标系，可以用于散点图和折线图。每个极坐标系拥有一个角度轴和一个半径轴。

解释

极坐标系由极点、极轴、极径组成：

编程之家

如图，在平面中任取一点 O 称为极点，由 O 出发任意取直线 ox 称为极轴，则平面上任意点 x 的坐标都可以使用点到极点的距离 r，以及点与极轴夹角的角度值 ∠a 表示，通常记录为 x(r, ∠a)。极坐标系支持折线图、散点图、柱状图类型。

2. 实例解说

2.1 基础示例

使用前，需要声明极坐标轴的容器、角度轴、径向轴，分别由下述属性定义：

polar：极坐标系容器配置，可定义坐标系位置、半径、提示效果等，对应直角坐标系中的 grid 项；
angleAxis：角度轴配置，可定义角度轴边界、数据范围等，对应直角坐标系中的 yAxis 项；
radiusAxis：径向轴配置，可定义径向轴的边界、数据范围等，对应直角坐标系中的 xAxis 项；

polar 配置比较简单，可参考官方文档。angleAxis 与 radiusAxis 配置项略多，但功能上与直角坐标系的 yAxis、xAxis 相似，可对照学习。

基础示例：

<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-CN">
	<head>
		<meta charset="utf-8" />
		<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge" />
		<meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1.0" />
		<title>Echarts Example</title>
	</head>
	<body>
		<div id="main" style="width: px;height: px"></div>

		<!-- 注意引入的echarts文件中需要包含极坐标组件定义 -->
		<script src="//cdn.bootcss.com/echarts/4.5.0/echarts.js"></script>
		<script type="text/javascript">
			var myChart = echarts.init(document.getElementById('main'));

			var option = {
				toolbox: {
					feature: {
						saveAsImage: {},
					},
				},
				polar: {},
				angleAxis: {
					type: 'value',
					startAngle: ,
					min: ,
					max: ,
				},
				radiusAxis: {
					max: ,
				},
				series: [
					{
						// 指定改序列会被应用在极坐标系上
						coordinateSystem: 'polar',
						type: 'line',
						data: [
							[, -],
							[, -],
							[, ],
							[, -],
							[, ],
							[, -],
						],
					},
				],
			};
			myChart.setOption(option);
		</script>
	</body>
</html>

示例效果：

编程之家

2.2 实现阿基米德螺旋

极坐标通过角度、距离定义坐标位置，所以如果图表的数值关系很容易通过圆角公式计算时，极坐标尤其有用。例如，极坐标下绘制阿基米德螺旋，只需使用公式 r = a + b * θ ：

<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-CN">
	<head>
		<meta charset="utf-8" />
		<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge" />
		<meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1.0" />
		<title>Echarts Example</title>
	</head>
	<body>
		<div id="main" style="width: px;height: px"></div>

		<script src="//cdn.bootcss.com/echarts/4.5.0/echarts.js"></script>
		<script type="text/javascript">
			var myChart = echarts.init(document.getElementById('main'));

			var data = [];
			var max = ;
			for (var i = ; i <= max; i++) {
				var angle = Math.ceil(i * (( * ) / max));
				// 根据阿基米德螺旋公式：
				// r = a + b * θ
				var r = angle;
				data.push([r, angle]);
			}

			var option = {
				toolbox: {
					feature: {
						saveAsImage: {},
					},
				},
				polar: {},
				angleAxis: {
					type: 'value',
					startAngle: ,
					min: ,
					max: ,
				},
				radiusAxis: {},
				series: [{ showSymbol: false, coordinateSystem: 'polar', type: 'line', data: data }],
			};
			myChart.setOption(option);
		</script>
	</body>
</html>

示例效果：

编程之家

2.3 花瓣图

极坐标下绘制花瓣图，只需实现公式 r = a + b * |sin(c * θ)|：

<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-CN">
	<head>
		<meta charset="utf-8" />
		<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge" />
		<meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1.0" />
		<title>Echarts Example</title>
	</head>
	<body>
		<div id="main" style="width: px;height: px"></div>

		<script src="//cdn.bootcss.com/echarts/4.5.0/echarts.js"></script>
		<script type="text/javascript">
			var myChart = echarts.init(document.getElementById('main'));

			var data = [];
			for (var i = ; i <= ; i++) {
				var x = (i / ) * Math.PI;
				// 花瓣图公式：
				// r = a + b * |sin(c * θ)|
				var r =  +  * Math.abs(Math.sin( * x));
				data.push([r, i]);
			}

			var option = {
				toolbox: {
					feature: {
						saveAsImage: {},
					},
				},
				polar: {},
				angleAxis: { type: 'value', startAngle:  },
				radiusAxis: { min:  },
				series: [{ showSymbol: false, coordinateSystem: 'polar', type: 'line', data: data }],
			};
			myChart.setOption(option);
		</script>
	</body>
</html>

示例效果：

编程之家

2.4 椭圆

根据椭圆公式可得：

<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-CN">
	<head>
		<meta charset="utf-8" />
		<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge" />
		<meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1.0" />
		<title>Echarts Example</title>
	</head>
	<body>
		<div id="main" style="width: px;height: px"></div>

		<script src="//cdn.bootcss.com/echarts/4.5.0/echarts.js"></script>
		<script type="text/javascript">
			var myChart = echarts.init(document.getElementById('main'));

			var data = [];
			var a = ;
			var b = ;
			for (var i = ; i <= ; i++) {
				var x = (i / ) * Math.PI;
				// 椭圆公式
				var r = Math.sqrt(Math.pow(a * b, ) / (Math.pow(a * Math.sin(x), ) + Math.pow(b * Math.cos(x), )));
				data.push([r, i]);
			}

			var option = {
				toolbox: {
					feature: {
						saveAsImage: {},
					},
				},
				polar: {},
				angleAxis: { type: 'value', startAngle:  },
				radiusAxis: { min:  },
				series: [{ showSymbol: false, coordinateSystem: 'polar', type: 'line', data: data }],
			};
			myChart.setOption(option);
		</script>
	</body>
</html>

示例效果：

编程之家

2.5 类别轴

极坐标的 angleAxis、radiusAxis 轴均可设置为类别轴，这一点大大增强了极坐标系的表达能力，与直角坐标系相比，能够再更小的显示面积能展现更多的数据。例如下例：

<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-CN">
	<head>
		<meta charset="utf-8" />
		<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge" />
		<meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1.0" />
		<title>Echarts Example</title>
	</head>
	<body>
		<div id="main" style="width: px;height: px"></div>
		<script src="//cdn.bootcss.com/axios/0.19.2/axios.min.js"></script>
		<script src="//cdn.bootcss.com/echarts/4.5.0/echarts.js"></script>
		<script type="text/javascript">
			async function run() {
				// 数据源文件
				// 合计62条数据记录
				const { data: productions } = await axios.get('./fresh.json');

				const myChart = echarts.init(document.getElementById('main'));
				const option = {
					toolbox: {
						feature: {
							saveAsImage: {},
						},
					},
					polar: {},
					radiusAxis: {
						// 设定径向轴为类别类型
						type: 'category',
						data: productions.map((p) => p.name),
					},
					angleAxis: { type: 'value' },
					series: [
						{
							coordinateSystem: 'polar',
							data: productions.map(({ name, price }) => [name, price]),
							type: 'bar',
						},
					],
					label: { show: true },
				};
				myChart.setOption(option);
			}
			run();
		</script>
	</body>
</html>

示例效果：

编程之家

2.6 极坐标下的柱形图

极坐标支持柱形图效果，配置上与折线图相似，多数情况下只需修改折线图的 type 为 bar 即可，示例：

<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-CN">
	<head>
		<meta charset="utf-8" />
		<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge" />
		<meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1.0" />
		<title>Echarts Example</title>
	</head>
	<body>
		<div id="main" style="width: px;height: px"></div>

		<script src="//cdn.bootcss.com/echarts/4.5.0/echarts.js"></script>
		<script type="text/javascript">
			var myChart = echarts.init(document.getElementById('main'));

			var option = {
				toolbox: {
					feature: {
						saveAsImage: {},
					},
				},
				angleAxis: {
					type: 'category',
					data: ['Mon', 'Tue', 'Wed', 'Thu', 'Fri', 'Sat', 'Sun'],
				},
				polar: {},
				radiusAxis: { type: 'value' },
				series: [
					{
						coordinateSystem: 'polar',
						data: [, , , , , , ],
						type: 'bar',
						name: '水果',
						stack: 'search engine',
					},
					{
						coordinateSystem: 'polar',
						data: [, , , , , , ],
						type: 'bar',
						name: '蔬菜',
						stack: 'search engine',
					},
					{
						coordinateSystem: 'polar',
						data: [, , , , , , ],
						type: 'bar',
						name: '百货',
						stack: 'search engine',
					},
				],
				label: { show: true },
			};
			myChart.setOption(option);
		</script>
	</body>
</html>

示例效果：

编程之家

2.7 极坐标下的散点图

极坐标支持散点图图表，配置上与折线图类似，示例：

<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-CN">
	<head>
		<meta charset="utf-8" />
		<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge" />
		<meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1.0" />
		<title>Echarts Example</title>
	</head>
	<body>
		<div id="main" style="width: px;height: px"></div>
		<script src="//cdn.bootcss.com/axios/0.19.2/axios.min.js"></script>
		<script src="//cdn.bootcss.com/echarts/4.5.0/echarts.js"></script>
		<script type="text/javascript">
			function generateData(count) {
				const random = (min, max) => Math.round(Math.random() * (max - min) + min);
				const cats = ['az', 'bc', 'ed', 'hf', 'ij', 'ek'];
				const result = [];
				for (let i = ; i < count; i++) {
					const cat = cats[random(, cats.length - )];
					result.push([cat, random(, )]);
				}
				return { cats, data: result };
			}
			const { data, cats } = generateData();

			const myChart = echarts.init(document.getElementById('main'));
			const option = {
				toolbox: {
					feature: {
						saveAsImage: {},
					},
				},
				polar: {},
				angleAxis: { type: 'value' },
				radiusAxis: { type: 'category', data: cats },
				series: [
					{
						coordinateSystem: 'polar',
						type: 'scatter',
						data,
					},
				],
			};
			myChart.setOption(option);
		</script>
	</body>
</html>

示例效果：

编程之家

3. 个人经验

极坐标与直角坐标一样，都是为了实现用数学方式表达平面坐标位置，两者通常情况下可以互相转换，不过由于直角坐标系的表达方法更直观，更接近人类直觉，所以直角坐标系的使用会更广泛一些。

4. 小结

编程之家

本节通过一系列的实例，综合讲述 Echarts 极坐标系各方面的功能特性，包括如何基本配置方法；如何实现阿基米德螺旋、花瓣图、椭圆等特殊图形；以及结合极坐标系实现的柱形图、散点图。