Конвейер конвертации, преобразования и проекции

Первый шаг — генерирование недостающих данных. Например, для создания графика-изображения достаточно вызвать image(rand(10, 10)). Однако наиболее общая форма также включает ClosedInterval для измерений x и y с объявлением размера изображения. Эти данные генерируются вызовом expand_dimensions(::Trait, args...), где Trait = conversion_trait(::PlotType, args...).

На втором этапе обрабатываются особые типы, такие как Unitful, Dates или категориальные значения, которые необходимо синхронизировать в пределах сцены. Например, если на одном графике в качестве единицы измерения для значений x используются часы, на других графиках также необходимо использовать для x единицы измерения времени. Если масштаб единиц измерения на графиках разный, например на одном используются часы, а на другом — минуты, то необходимо найти общую единицу измерения и соответствующим образом масштабировать значения. Именно этим занимается dim_converts. Дополнительные сведения можно найти в разделе документации Преобразования размеров.

Последний и главный этап конвейера конвертации — функция convert_arguments(). Ее цель — конвертировать различные типы данных и макеты в один выбранный формат или несколько. Например, любые данные, передаваемые в scatter(), конвертируются в Vector{Point{D, T}}, где D = 2 или 3, а T = Float32 или Float64. Эти конвертации могут происходить на основе типа графика или его типажа конвертации. Для scatter() используется типаж конвертации PointBased.

convert_arguments() также может принимать именованные аргументы, полученные из атрибутов графика. Для этого атрибут необходимо пометить с помощью used_attribute(::PlotType) = (names...). Любое имя в этом списке будет удалено из атрибутов итогового графика и передано вместо этого в convert_arguments().

Чтобы построить график собственного пользовательского типа, может потребоваться расширить convert_arguments(). Допустим, имеется некий пользовательский тип MySimulation и некая функция positions(::MySimulation), возвращающая позиции, которые следует построить при вызове scatter(::MySimulation). В этом случае можно определить

чтобы это было возможно. В качестве первого аргумента можно также использовать тип графика (например, Scatter).

Функция преобразования или transform_func является частью объекта Transformation. Она выполняет нелинейные преобразования, такие как логарифмическое преобразование оси.

Каждая функция transform_func реализует по крайней мере

где функция преобразования может быть представлена любым типом, а не только Function. Это позволяет ей нести вспомогательную информацию, которая может быть важна для преобразования. Кроме того, для более эффективного применения transform_func можно реализовать методы с другими типами arg, такими как числовые Vector.

Обычно transform_func также реализует

Обратная функция позволяет преобразовывать данные обратно, что используется, например, в пределах Axis. Если существует разумное обратное преобразование (даже если оно неполное или неоднозначное), оно должно быть задано в inverse_transform. Другой метод apply_transform используется в boundingbox() и по умолчанию преобразует углы ограничивающего прямоугольника. Он должен быть реализован, если метод по умолчанию возвращает неверные результаты, например при полярном преобразовании.

Модельная матрица отвечает за линейные преобразования данных графика. Сюда входят масштабирование с помощью scale!(), перемещение с помощью translate!() и поворот с помощью rotate!(). Дополнительные сведения см. в разделе справки Преобразование.

Контроллер камеры, будь то объект в сцене или родительский блок, генерирует матрицы view и projection. Эти матрицы хранятся в объекте camera(scene), который также объединяет их в projectionview = projection * view. Матрица view переносит данные графика из «мировой» системы координат в центрированную и ориентированную относительно наблюдателя систему. Эту систему координат обычно называют пространством камеры, наблюдателя или просмотра. Из него матрица projection может применять перспективную проекцию и масштабирует данные для перемещения в пространство отсечения. Это нормализованное пространство, где все, что находится за пределами прямоугольника --1.. 1, обрезается. Окончательная проекция в пиксельное или экранное пространство выполняется неявно с помощью API Graphics или явно в CairoMakie на основе viewport(scene). Объект camera(scene) также содержит матрицу pixel_space, которая преобразует пиксельное пространство в пространство отсечения, разрешение сцены, а также некоторую вспомогательную информацию об ориентации камеры. Обратите внимание, что контроллер камеры часто называют камерой, поскольку camera(scene) — это просто неактивное хранилище.

Атрибут space определяет то, какие матрицы проекций использует график. Варианты относятся к входному пространству, которое обычно преобразуется в пространство отсечения. Возможные варианты:

Обратите внимание, что все это действует после преобразований, то есть после применения матрицы model.

У некоторых графиков есть атрибут markerspace. Для них приведенные выше проекции делятся на два этапа: от space к markerspace, а затем к пространству отсечения. Применимы те же варианты, что и выше. При необходимости некоторые из этих матриц также можно инвертировать (например, для перехода между пространствами :pixel -> :data -> :clip).