Gephi可视化（二）

　　继在园子里写的《Gephi可视化（一）——使用Gephi Toolkit建立Gephi应用》介绍了如何使用Gephi Toolkit工具集进行可视化编程后，本篇对Gephi Toolkit进行一个详尽的介绍，了解其工做原理以及与Gephi应用程序之间的差别，Gephi Toolkit对于平台的要求使用方法，最后经过比较可视化工具集Prefuse，列举两种可视化工具之间的类似之处。

　　Gephi Toolkit是一个标准的java类库，任何java工程均可以引入使用（包括eclipse、netbeans等），该类库中包含了Gephi中必要的模块，如Graph、Layout、Filters、IO等。

　　该工具包只有一个jar文件，能够在java应用中使用，其保留了Gephi的绝大部分特性。

　　官网主页：           http://gephi.github.io/toolkit/

　　GitHub主页：      https://github.com/gephi/gephi-toolkit-demos

 

　　工做原理：

　　Gephi是基于模块化的思想设计的，其真正的体现了高内聚低耦合的思想。每一个模块负责不一样的职责，好比有专门负责图形结构的Graph，有专门用于布局的Layout。这里的Gephi Toolkit就是剥离了Gephi源码中的user interfaces modules（用户界面模块），并可以保证程序正常运行的工具集，这也正是该工具集存在的意义。经过下图咱们能够大体了解Gephi以及Gephi Toolkit之间的关系：

从图中看出，也正是剥离了与Netbeans的依赖模块，才使得Gephi Toolkit也能够在Eclipse或是MyEclipse中运行（Gephi是基于Netbeans平台开发的）。

Gephi Toolkit从0.8版本开始就添加了预览功能，能够保证在编写可视化需求代码后经过PreviewController类进行可视化展示，并支持缩放。

 

　　下面咱们仍是经过走代码的形式一探Gephi Toolkit

　　1.建立项目是必不可少的环节，值得一提的是，Gephi支持多工做空间，这个相似于Linux的多个工做区(即桌面)的机制（据说Win10也支持这种多桌面的效果了）。Gephi中不一样的Workspace的同时进行不一样图形的展现与操做。

　　代码以下：

1 2 3 4

//Init a project - and therefore a workspace ProjectController pc = Lookup.getDefault().lookup(ProjectController. class ); pc.newProject(); Workspace workspace = pc.getCurrentWorkspace();

　　

　　2.经过Lookup全局类，获得各个对象的操做模型或控制器（我的感受Lookup采用的是反射的原理得到类的对象，没有深究）

1 2 3

GraphModel graphModel = Lookup.getDefault().lookup(GraphController. class ).getModel(); PreviewModel model = Lookup.getDefault().lookup(PreviewController. class ).getModel(); PreviewController previewController = Lookup.getDefault().lookup(PreviewController. class );

　　GraphModel比如存放整个图形元素的容器，包括节点、边、标签等信息；PreviewModel等于得到了一个如何进行预览展示的操做入口。

 

　　3.在工做空间中导入数据，不一样于上篇中直接读取数据文件，这里采用生成随机图形的方法，定义随机生成节点个数500，边与边连线的几率为0.005，并用Container容器进行接收数据；使用导入接口控制器将Container加载到工做空间Workspace中。

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

//Generate a new random graph into a container Container container = Lookup.getDefault().lookup(ContainerFactory. class ).newContainer(); RandomGraph randomGraph =  new  RandomGraph(); randomGraph.setNumberOfNodes( 500 ); randomGraph.setWiringProbability( 0.005 ); randomGraph.generate(container.getLoader());            //Append container to graph structure ImportController importController = Lookup.getDefault().lookup(ImportController. class ); importController.process(container,  new  DefaultProcessor(), workspace);

　　

　　4.经过自动化布局类AutoLayout向其中添加各类布局算法。这里前后分别加入了ForceAtlasLayout布局以及YifanHuLayout布局，设置执行时间为一分钟。

1 2 3 4 5 6 7 8 9

AutoLayout autoLayout =  new  AutoLayout( 1 , TimeUnit.MINUTES); autoLayout.setGraphModel(graphModel); YifanHuLayout firstLayout =  new  YifanHuLayout( null ,  new  StepDisplacement(1f)); ForceAtlasLayout secondLayout =  new  ForceAtlasLayout( null ); AutoLayout.DynamicProperty adjustBySizeProperty = AutoLayout.createDynamicProperty( "forceAtlas.adjustSizes.name" , Boolean.TRUE,  0 .1f); //True after 10% of layout time AutoLayout.DynamicProperty repulsionProperty = AutoLayout.createDynamicProperty( "forceAtlas.repulsionStrength.name" , new  Double( 500 .), 0f); //500 for the complete period autoLayout.addLayout(firstLayout,  0 .5f); autoLayout.addLayout(secondLayout,  0 .5f,  new  AutoLayout.DynamicProperty[]{adjustBySizeProperty, repulsionProperty}); autoLayout.execute();

　　经过查看AutoLayout类的源码，咱们发现autoLayout.addLayout()方法中的autoLayout其实就是一个List集合。

 

　　5.说了这么多，咱们作可视化的仍是须要眼见为实，能够经过PreviewModel设置展现的参数，如是否显示节点上的标签、边的颜色粗细等。

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

model.getProperties().putValue(PreviewProperty.SHOW_NODE_LABELS, Boolean.TRUE); model.getProperties().putValue(PreviewProperty.NODE_LABEL_COLOR,  new  DependantOriginalColor(Color.WHITE)); model.getProperties().putValue(PreviewProperty.EDGE_COLOR,  new  EdgeColor(Color.WHITE)); model.getProperties().putValue(PreviewProperty.EDGE_THICKNESS,  new  Float( 0 .1f));    model.getProperties().putValue(PreviewProperty.BACKGROUND_COLOR, Color.BLACK); model.getProperties().putValue(PreviewProperty.NODE_LABEL_FONT, model.getProperties().getFontValue(PreviewProperty.NODE_LABEL_FONT).deriveFont( 8 )); previewController.refreshPreview();            //New Processing target, get the PApplet ProcessingTarget target = (ProcessingTarget) previewController.getRenderTarget(RenderTarget.PROCESSING_TARGET); PApplet applet = target.getApplet(); applet.init();       //Refresh the preview and reset the zoom previewController.render(target); target.refresh(); target.resetZoom();       //Add the applet to a JFrame and display JFrame frame =  new  JFrame( "Test Preview" ); frame.setLayout( new  BorderLayout());        frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); frame.add(applet, BorderLayout.CENTER); frame.pack(); frame.setVisible( true );

　　

　　全部须要的参数配置好后，将其添加到JFrame进行界面化展现。

　　程序运行过程当中的图片：

         

         

         

　　从图形能够看出分别执行了YifanHuLayout和ForceAtlasLayout布局。

 

　　看完Gephi Toolkit在构建图形、添加布局效果、展示图形的过程，仍是忍不住拿来和Prefuse对比下，虽然有些类的名称不一样，可是在处理手法上都有殊途同归之妙，下面简单列出几点类似：

　　1.Workspace(Gephi)和Visualization(Prefuse)

　　Prefuse中的Visualization是一个数据中心，因此的数据最终要聚集到数据中心中，包括图形的结构、如何渲染、布局的添加等等；Gephi的Workspace也是一个内部顶级容器，与Visualizaiton做用类似，经过代码

1	previewController.refreshPreview();

　　进入refreshPreview（）方法能够发现也是更新Workspace对象，也就是更新其中的数据。

 

　　2.GraphModel（Gephi）和VisualGraph（Prefuse）

　　Prefuse中的VisualGraph是指完成了从Graph到数据中心中的Graph的过程，其在原始的Graph图形上添加了节点或边以及其余元素如何最终绘制出来，包含了不少关于最终绘制的配置元素；Gephi的GraphModel也是得到了对于Graph的操做对象，利用它能够对Graph进行想要的操做

 

　　3.AutoLayout（Gephi）和ActionList（Prefuse）

　　Prefuse中的ActionList是一个List集合，经过这个容器能够向其中添加许多的Action（即各类展现效果或约束）；Gephi中的AutoLayout也是相似的数据接口，经过查找方法autoLayout.addLayout（）的源码，发现也是将想要的布局添加到一个List集合中。

　　固然，两款工具集的相同点不只限于于此，同时，二者之间也还有不少的差别，具体细节欢迎加入公告栏左侧群讨论。

　　如觉有用，欢迎点赞，您的点赞与鼓励是我不断前行的动力！

　　本文连接：《Gephi可视化（二）——Gephi Toolkit叫板Prefuse》

 

友情赞助

 

若是你以为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，赶忙扫一扫，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