Upgrade to Pro
— share decks privately, control downloads, hide ads and more …
Speaker Deck
Features
Speaker Deck
PRO
Sign in
Sign up for free
Search
Search
Высокопроизводительные визуализации данных в бр...
Search
Vladimir Agafonkin
March 29, 2013
Programming
2
480
Высокопроизводительные визуализации данных в браузере (CodeFest)
Vladimir Agafonkin
March 29, 2013
Tweet
Share
More Decks by Vladimir Agafonkin
See All by Vladimir Agafonkin
Fast by Default: Algorithmic Optimization in Practice (dotJS 2019)
mourner
0
2.1k
Fast by Default: Algorithmic Optimization in Practice (JSCamp 2019)
mourner
0
540
How Vector Maps Work (2019)
mourner
1
460
Fast by default: everyday algorithmic thinking for developers [RU]
mourner
1
470
Fast by default: everyday algorithmic thinking for developers
mourner
1
480
Mapbox GL: How vector maps work
mourner
0
400
Random cool stuff I've been hacking on (mostly spatial indices)
mourner
0
580
Как работают современные интерактивные карты на WebGL
mourner
1
520
Leaflet, WebGL & the Future of Web Mapping
mourner
5
3.4k
Other Decks in Programming
See All in Programming
Your Perfect Project Setup for Angular @BASTA! 2025 in Mainz
manfredsteyer
PRO
0
150
アメ車でサンノゼを走ってきたよ!
s_shimotori
0
220
Flutterで分数(Fraction)を表示する方法
koukimiura
0
130
大規模アプリのDIフレームワーク刷新戦略 ~過去最大規模の並行開発を止めずにアプリ全体に導入するまで~
mot_techtalk
0
430
そのpreloadは必要?見過ごされたpreloadが技術的負債として爆発した日
mugitti9
2
3.2k
明日から始めるリファクタリング
ryounasso
0
130
Domain-centric? Why Hexagonal, Onion, and Clean Architecture Are Answers to the Wrong Question
olivergierke
2
800
階層構造を表現するデータ構造とリファクタリング 〜1年で10倍成長したプロダクトの変化と課題〜
yuhisatoxxx
3
970
monorepo の Go テストをはやくした〜い!~最小の依存解決への道のり~ / faster-testing-of-monorepos
convto
2
460
Railsだからできる 例外業務に禍根を残さない 設定設計パターン
ei_ei_eiichi
0
440
スマホから Youtube Shortsを見られないようにする
lemolatoon
21
21k
あなたとKaigi on Rails / Kaigi on Rails + You
shimoju
0
110
Featured
See All Featured
Practical Orchestrator
shlominoach
190
11k
Statistics for Hackers
jakevdp
799
220k
Facilitating Awesome Meetings
lara
56
6.6k
For a Future-Friendly Web
brad_frost
180
9.9k
What's in a price? How to price your products and services
michaelherold
246
12k
Cheating the UX When There Is Nothing More to Optimize - PixelPioneers
stephaniewalter
285
14k
Code Reviewing Like a Champion
maltzj
525
40k
Mobile First: as difficult as doing things right
swwweet
224
10k
I Don’t Have Time: Getting Over the Fear to Launch Your Podcast
jcasabona
33
2.5k
How To Stay Up To Date on Web Technology
chriscoyier
791
250k
Practical Tips for Bootstrapping Information Extraction Pipelines
honnibal
PRO
23
1.5k
BBQ
matthewcrist
89
9.8k
Transcript
Владимир Агафонкин высокопроизводительные визуализации данных в браузере март 2013
agafonkin.com /mourner
rain.in.ua
визуализации данных
None
None
None
None
None
None
интерактивность
•реагирование на действия пользователя интерактивность
•реагирование на действия пользователя •навигация по данным интерактивность
•реагирование на действия пользователя •навигация по данным •фильтрация данных интерактивность
None
None
None
None
None
потребность в интерактивности увеличивается
ответственность за обработку данных всё больше смещается от сервера к
клиенту
чистый JS — быстро рендеринг, DOM — медленно
правило №1 чем меньше всего отображаем, тем быстрее
обработка данных рендеринг
обработка данных рендеринг
•фильтрация объектов уменьшение данных
•фильтрация объектов •геометрическое отсечение уменьшение данных
•фильтрация объектов •геометрическое отсечение •геометрическое упрощение уменьшение данных
•фильтрация объектов •геометрическое отсечение •геометрическое упрощение •кластеризация (группировка) уменьшение данных
фильтрация
поиск 2D-объектов •поиск объектов в текущей прямоугольной видимой области
поиск 2D-объектов •поиск объектов в текущей прямоугольной видимой области •поиск
объектов в точке (под курсором)
загрузка данных — 1 раз поиск/фильтрация — много раз
сетка
None
древовидные структуры данных •binary heap •binary search tree •range tree
•k-d tree •quadtree •R-tree
точки в quadtree
прямоугольники в R-tree
var tree = new RTree(); tree.insert( {x: 5, y: 10,
w: 10, h: 15}, obj); ... tree.search( {x: 7, y: 7, w: 5, h: 5}); github.com/imbcmdth/RTree
kothic.org/js
определение коллизий
Crossfilter (для многих измерений)
отсечение ломаных линий алгоритм Коэна-Сазерленда
отсечение полигонов алгоритм Сазерленда-Ходжмана
упрощение ломаных линий
упрощение по расстоянию
алгоритм Дугласа-Пекера
mourner.github.com/simplify-js
кластеризация группировка похожих объектов
None
None
иерархическая кластеризация 1 раз для всех масштабов
загрузка и обработка данных
UI JS UI
UI JS браузер залипает на объемных вычислениях UI
Web Workers
<script src='data.js'></script> <script> ... worker.postMessage(HUGE_DATA_ARRAY); ... </script> загрузка и пересылка
в Worker
UI Worker JS загрузка данных UI
UI Worker JS браузер залипает на загрузке и пересылке данных
загрузка данных UI
importScripts('data.js'); ... onmessage = function (e) { var result =
searchData(e.data.query); postMessage(result); } загрузка в Worker
UI Worker JS загрузка данных UI UI
UI Worker JS браузер залипает на получении данных загрузка данных
UI UI
var array = new Float16Array(len); ... var buffer = array.buffer;
postMessage(buffer, [buffer]); // с этого момента buffer недоступен transferable objects (Chrome, Firefox)
UI Worker JS загрузка данных UI UI
UI Worker JS браузер не залипает, данные пересылаются как ArrayBuffer
загрузка данных UI UI
function addNumbers(a, b) { 'use asm'; a = a |
0; // int b = +b; // double return +(a + b); // double } светлое будущее — asm.js
светлое будущее — asm.js •оптимизация узких мест вычислений
светлое будущее — asm.js •оптимизация узких мест вычислений •пока только
в FF Nightly
светлое будущее — asm.js •оптимизация узких мест вычислений •пока только
в FF Nightly •обратная совместимость!
технологии рендеринга SVG, Canvas, HTML, WebGL
SVG •быстрые нативные события для интерактивности
SVG •быстрые нативные события для интерактивности •легко обновлять отдельные объекты
SVG •быстрые нативные события для интерактивности •легко обновлять отдельные объекты
•тормозит страницу (при большом кол-ве объектов)
Canvas •после отрисовки не влияет на отзывчивость страницы
Canvas •после отрисовки не влияет на отзывчивость страницы •повторяющиеся части
можно отрисовать один раз и раскопировать
Canvas •после отрисовки не влияет на отзывчивость страницы •повторяющиеся части
можно отрисовать один раз и раскопировать •можно попиксельно рисовать/ обрабатывать в Worker
Canvas •дорого перерисовывать при каждом обновлении
Canvas •дорого перерисовывать при каждом обновлении •очень сложно с реализацией
интерактивности
WebGL •основной способ для 3D- визуализаций
WebGL •основной способ для 3D- визуализаций •очень быстро в 2D,
если нужно отрисовать много спрайтов
WebGL •основной способ для 3D- визуализаций •очень быстро в 2D,
если нужно отрисовать много спрайтов •в остальных случаях преимущество в скорости перед Canvas-2D спорно
WebGL •основной способ для 3D- визуализаций •очень быстро в 2D,
если нужно отрисовать много спрайтов •в остальных случаях преимущество в скорости перед Canvas-2D спорно •API намного сложнее и неудобнее
WebGL •основной способ для 3D- визуализаций •очень быстро в 2D,
если нужно отрисовать много спрайтов •в остальных случаях преимущество в скорости перед Canvas-2D спорно •API намного сложнее и неудобнее •поддержки в IE и iOS не ожидается
HTML •удобно использовать для текста и элементов интерфейса
HTML •удобно использовать для текста и элементов интерфейса •очень удобно
анимировать с помощью CSS Transitions
HTML •удобно использовать для текста и элементов интерфейса •очень удобно
анимировать с помощью CSS Transitions •тормозит страницу при большом кол-ве объектов
производительность Canvas
частичная перерисовка
частичная перерисовка
частичная перерисовка
function drawStar(x, y) { ... // нарисовать звезду в x,
y } drawStar(10, 20); drawStar(50, 70); ...
function drawStar() { var canvas = document.createElement('canvas'); ... // нарисовать
звезду return canvas; } var star = drawStar(); ctx.drawImage(star, 10, 20); ctx.drawImage(star, 50, 70); ... копирование
группируйте отрисовку по стилям, минимизируйте stroke/fill
function drawLine(x1, x2, y1, y2) { ctx.strokeStyle = 'red'; ctx.beginPath();
ctx.moveTo(x1, y1); ctx.lineTo(x2, y2); ctx.stroke(); } drawLine(10, 20, 30, 40); drawLine(200, 10, 0, 50); drawLine(30, 40, 70, 0);
function drawLine(x1, x2, y1, y2) { ctx.beginPath(); ctx.moveTo(x1, y1); ctx.lineTo(x2,
y2); } ctx.strokeStyle = 'red'; drawLine(10, 20, 30, 40); drawLine(200, 10, 0, 50); drawLine(30, 40, 70, 0); ctx.stroke();
var data = ctx.getImageData(0, 0, width, height).data; worker.postMessage(data, [data]); ...
worker.onmessage = function (e) { var imageData = ctx.createImageData(width, height); imageData.data.set(e.data); ctx.putImageData(imageData, 0, 0); } Canvas + Worker
var pixels = new Uint8ClampedArray( width * height); function drawPixel(x,
y, r, g, b, a) { var i = 4 * (256 * y + x); pixels[i] = r; pixels[i + 1] = g; pixels[i + 2] = b; pixels[i + 3] = a; } ... postMessage(pixels.buffer, [pixels.buffer]); рисование пикселей в Worker
var pixels = new Uint8ClampedArray(data); for (var x = 0;
x < width; x++) { for (var y = 0; y < height; y++) { var i = 4 * (256 * y + x); pixels[i] = 2 * pixels[i]; pixels[i + 1] = 2 * pixels[i + 1]; pixels[i + 2] = 2 * pixels[i + 2]; } } ... postMessage(pixels.buffer, [pixels.buffer]); обработка пикселей в Worker
UTFGrid
UTFGrid •65535 разных символов
UTFGrid •65535 разных символов •каждый символ — 4х4 пикселя
UTFGrid •65535 разных символов •каждый символ — 4х4 пикселя •сетка
+ маппинг
UTFGrid •65535 разных символов •каждый символ — 4х4 пикселя •сетка
+ маппинг •в среднем 1-3 КБ на тайл 256х256
Спасибо! Вопросы? Владимир Агафонкин
[email protected]