3D D3力导向布局 D3Force3D
概述
D3Force3D 布局是基于 d3-force 的三维扩展版本，通过在三维空间中模拟物理力的作用来实现自动布局。相比二维布局，它增加了 Z 轴方向的力作用，能够在三维空间中展现更丰富的数据关系。
核心概念
力系统
D3Force3D 在传统二维力导向布局的基础上，扩展了以下力的作用：
- 三维中心力：将节点拉向三维空间的中心点
- 三维碰撞力：在三维空间中防止节点重叠
- 三维径向力：将节点吸引到三维空间中的球面上
- 三维坐标力：分别在 X、Y、Z 三个方向上施加作用力
迭代系统
布局计算通过迭代来实现，主要涉及以下参数：
- alpha：当前迭代的活力值，控制节点移动速度
- alphaDecay：活力值的衰减率
- alphaMin：最小活力值，低于此值停止迭代
- velocityDecay：速度衰减因子
配置项
| 属性 | 描述 | 类型 | 默认值 | 必选 |
|---|---|---|---|---|
| type | 布局类型 | string | d3-force-3d |
✓ |
| nodeSize | 节点大小（直径），用于碰撞检测防止节点重叠 | number | ((node: NodeDatum, index: number, nodes: NodeDatum[]) => number) | 10 | |
| iterations | 力的迭代次数，值越大布局越精确但性能消耗越大 | number | - | |
| numDimensions | 维度数量，固定为 3 | number | 3 | |
| forceSimulation | 自定义力模拟方法 | Simulation<NodeDatum, EdgeDatum> | - | |
| onTick | 每次迭代的回调函数 | (data: LayoutMapping) => void | - | |
| randomSource | 随机数生成函数 | () => number | - |
迭代控制
| 属性 | 描述 | 类型 | 默认值 | 必选 |
|---|---|---|---|---|
| alpha | 当前迭代收敛阈值 | number | 1 | |
| alphaDecay | 收敛阈值衰减率（0-1） | number | 0.028 | |
| alphaMin | 停止迭代的阈值 | number | 0.001 | |
| alphaTarget | 目标收敛阈值 | number | 0 | |
| velocityDecay | 速度衰减因子 | number | 0.4 |
力模型配置
中心力（center）
| 属性 | 描述 | 类型 | 默认值 | 必选 |
|---|---|---|---|---|
| center.x | 中心点 x 坐标 | number | 0 | |
| center.y | 中心点 y 坐标 | number | 0 | |
| center.z | 中心点 z 坐标 | number | 0 | |
| center.strength | 力的强度 | number | 1 |
碰撞力（collide）
| 属性 | 描述 | 类型 | 默认值 | 必选 |
|---|---|---|---|---|
| collide.radius | 碰撞半径 | number | ((node: NodeDatum, index: number, nodes: NodeDatum[]) => number) | 10 | |
| collide.strength | 力的强度 | number | 1 | |
| collide.iterations | 碰撞检测的迭代次数 | number | 1 |
链接力（link）
| 属性 | 描述 | 类型 | 默认值 | 必选 |
|---|---|---|---|---|
| link.id | 边的 id 生成函数 | (edge: EdgeDatum, index: number, edges: EdgeDatum[]) => string | edge.id | |
| link.distance | 理想边长 | number | ((edge: EdgeDatum, index: number, edges: EdgeDatum[]) => number) | 30 | |
| link.strength | 力的强度 | number | ((edge: EdgeDatum, index: number, edges: EdgeDatum[]) => number) | 1 | |
| link.iterations | 链接力的迭代次数 | number | 1 |
多体力（manyBody）
| 属性 | 描述 | 类型 | 默认值 | 必选 |
|---|---|---|---|---|
| manyBody.strength | 力的强度 | number | ((node: NodeDatum, index: number, nodes: NodeDatum[]) => number) | -30 | |
| manyBody.theta | Barnes-Hut 算法的精度参数 | number | 0.9 | |
| manyBody.distanceMin | 最小作用距离 | number | 1 | |
| manyBody.distanceMax | 最大作用距离 | number | Infinity |
径向力（radial）
| 属性 | 描述 | 类型 | 默认值 | 必选 |
|---|---|---|---|---|
| radial.strength | 力的强度 | number | ((node: NodeDatum, index: number, nodes: NodeDatum[]) => number) | 0.1 | |
| radial.radius | 目标半径 | number | ((node: NodeDatum, index: number, nodes: NodeDatum[]) => number) | 100 | |
| radial.x | 球心 x 坐标 | number | 0 | |
| radial.y | 球心 y 坐标 | number | 0 | |
| radial.z | 球心 z 坐标 | number | 0 |
坐标力（x、y、z）
每个方向的力可以单独配置：
| 属性 | 描述 | 类型 | 默认值 | 必选 |
|---|---|---|---|---|
| x.strength | X 轴方向的力强度 | number | ((node: NodeDatum, index: number, nodes: NodeDatum[]) => number) | - | |
| x.x | 目标 x 坐标 | number | ((node: NodeDatum, index: number, nodes: NodeDatum[]) => number) | - | |
| y.strength | Y 轴方向的力强度 | number | ((node: NodeDatum, index: number, nodes: NodeDatum[]) => number) | - | |
| y.y | 目标 y 坐标 | number | ((node: NodeDatum, index: number, nodes: NodeDatum[]) => number) | - | |
| z.strength | Z 轴方向的力强度 | number | ((node: NodeDatum, index: number, nodes: NodeDatum[]) => number) | - | |
| z.z | 目标 z 坐标 | number | ((node: NodeDatum, index: number, nodes: NodeDatum[]) => number) | - |