JavaScript의 그래프 시각화

1. 그래프 시각화
2. JavaScript 라이브러리의 중요성
3. 적절한 JavaScript 데이터 시각화 라이브러리 선택
4. 그래프 시각화 라이브러리를 사용할 수 있는 상황
5. 상용 자바스크립트 라이브러리
6. 범용 JavaScript 라이브러리
7. 특화된 오픈 소스 JavaScript 라이브러리
8. 결론

웹 사이트 스크립팅 언어인 JavaScript는 크로스 플랫폼, 경량, 컴파일 및 해석 프로그래밍 언어입니다. 웹 페이지 개발은 가장 잘 알려진 용도 중 하나이지만 비브라우저 환경에서도 널리 사용됩니다.

이 문서 전체에서 JavaScript가 그래프 시각화에서 기본적으로 사용되는 방식에 대해 설명합니다. 많은 양의 데이터를 처리할 때 그래프를 이용한 데이터 시각화가 필요합니다.

그래프 시각화

데이터 시각화는 데이터를 그래픽 표현으로 변환하여 한눈에 명확한 개요를 제공합니다. 또한 시각적 표현을 통해 데이터의 경향과 패턴을 파악할 수 있습니다.

그래프 시각화는 그래프 데이터를 기반으로 하는 데이터 시각화의 하위 범주인 네트워크 시각화라고도 합니다. 단순히 원형 차트, 막대 차트, 히트 맵 등과 같은 차트로 데이터를 나타냅니다. “그래프"와 “차트"라는 용어를 같은 의미로 사용하는 것이 일반적입니다.

기업은 특히 크고 복잡한 데이터를 처리할 때 데이터에서 더 깊은 통찰력을 얻고 더 나은 결정을 내리기 위해 그래프를 널리 사용합니다.

JavaScript 라이브러리의 중요성

JavaScript는 범용 브라우저를 지원하므로 대화형 웹 애플리케이션을 구축하는 데 도움이 됩니다. JavaScript 그래프 라이브러리를 사용하여 그래프 시각화를 해당 애플리케이션에 통합할 수 있습니다.

그래프 구조를 처리하기 위해 코드를 작성하는 데 소요되는 시간을 줄이기 위해 그래프 시각화 라이브러리가 만들어졌습니다. 제공된 라이브러리를 사용하여 데이터를 시각화하고, 차트와 그래프를 만들고, UI에 애니메이션을 추가하고, 3D 및 2D 이미지와 개체를 만들 수 있습니다.

오픈 소스에서 상업용에 이르기까지 다양한 그래픽 보기 솔루션을 사용할 수 있습니다. 데이터를 시각화할 때 우리는 그 중에서 적절한 방법을 선택해야 합니다.

적절한 JavaScript 데이터 시각화 라이브러리 선택

적합한 라이브러리를 선택할 때 라이브러리를 사용하는 이유와 시기를 더 잘 이해해야 합니다. 프로젝트를 위한 라이브러리를 선택할 때 아래 요소를 고려해야 합니다.

1. 일부 라이브러리는 몇 가지 유형을 지원하므로 먼저 어떤 차트를 작성할지 결정해야 합니다(원형 차트, 지도, 선 차트 또는 막대 차트).
2. 데이터 세트가 너무 크고 복잡할 때.
3. 도서관은 웹과 모바일 모두에 대해 어떻게 반응합니까?
4. 라이브러리에 대한 브라우저 지원.
5. 라이브러리가 JavaScript 프레임워크에 잘 맞는지 여부.
6. 당사가 사용 중이거나 사용을 희망하는 맞춤화
7. 유료 솔루션 또는 오픈 소스 라이브러리를 사용하는 이유는 무엇입니까?

그래프 시각화 라이브러리를 사용할 수 있는 상황

모든 구성 요소(도구 설명, 범례, X/Y 축 등)가 포함된 기본적이지만 매력적이어야 하는 프로젝트의 차트가 있거나 응용 프로그램에 반응형, 표준화 및 정교한 차트가 필요한 경우, 특히 다음과 같은 경우 종류가 많으니 라이브러리를 이용하시면 좋습니다.

라이브러리를 사용하면 동일한 작업을 반복하지 않음으로써 코드의 복잡성을 줄일 수 있습니다. 또한 라이브러리에는 애니메이션이 내장되어 있으며 이를 적용할 수도 있습니다.

요구 사항이 적을 경우 오픈 소스 라이브러리를 사용할 수 있습니다. JavaScript에서 그래프를 시각화하는 데 사용할 수 있는 라이브러리를 살펴보겠습니다.

라이브러리는 상업용, 범용 또는 특수 오픈 소스 라이브러리로 분류할 수 있습니다.

상용 자바스크립트 라이브러리

가장 광범위한 기능과 비용은 상용 라이브러리와 관련이 있습니다. 또한 사용자 정의가 가능하고 포괄적이며 탁월한 고객 지원을 제공합니다.

따라서 이러한 라이브러리는 대기업의 프로젝트에 적합합니다. 일부 상용 라이브러리는 다음과 같습니다.

오그마

Ogma는 Linkurious에서 개발한 가장 많이 사용되는 상용 가상화 소프트웨어 중 하나입니다. 여기에는 레이아웃 알고리즘, 주석 레이어, 지오 모드, 스타일 지정 옵션 및 시각적 그룹화와 같은 대규모 대화형 그래프 시각화를 개발하는 다양한 기능이 포함되어 있습니다.

모든 기능에는 예제와 템플릿이 함께 제공됩니다. Ogma 시스템은 또한 유연하며 다양한 통합 프레임워크를 지원합니다.

Ogma는 WebGL 렌더링을 활용하지만 시간 표시줄을 포함하지 않습니다.

키라인

Cambridge Intelligence의 상용 제품인 Keylines는 복잡하게 연결된 데이터 및 시각화를 분석하기 위한 애플리케이션을 구축하기 위한 JavaScript 소프트웨어 개발 키트(SDK)입니다. Keylines는 캔버스 및 WebGL 렌더링을 지원합니다.

다른 그래프 시각화 엔진과 비교할 때 Keylines는 통합을 위한 React 프레임워크를 지원하는 가장 강력한 라이브러리입니다. 여러 그래프 알고리즘을 지원하는 것 외에도 시간 표시줄과 같은 유용한 레이아웃 및 요소가 포함되어 있습니다.

y파일

이 상용 소프트웨어 라이브러리를 통해 사용자는 모든 다이어그램 네트워크 또는 그래프를 시각화할 수 있습니다. 와이웍스가 개발합니다.

다른 애플리케이션과의 쉬운 통합을 위해 Angular 및 React 프레임워크와 yFiles를 사용할 수 있습니다. 또한 다양한 기능과 확장성 옵션이 있으며 광범위한 데스크톱, 웹 기술 및 레이아웃 알고리즘을 지원합니다.

GoJS

GoJs는 대화형 그래프와 다이어그램을 만들 수 있는 JavaScript/TypeScript 라이브러리입니다. 여기에는 몇 가지 기본 제공 레이아웃과 확장 가능한 도구가 있으며 React, Angular 및 Vue.js를 비롯한 다양한 프레임워크와 함께 작동합니다.

캔버스와 SVG는 GoJS의 유일한 렌더링 옵션입니다.

범용 JavaScript 라이브러리

이러한 라이브러리도 무료로 제공되며 상용 JavaScript 라이브러리보다 강력하지 않습니다. 또한 이러한 라이브러리를 사용 사례에 적용할 때 상당한 시간을 투자해야 합니다.

범용 JavaScript 라이브러리를 사용하는 대부분은 다음과 같습니다.

D3

데이터 기반 문서 라이브러리인 D3는 데이터를 차트나 그래프로 시각화할 때 가장 많이 사용되는 라이브러리입니다. 막대 차트, 라인 차트, 네트워크 플롯, 지형 공간 등.

또한 D3는 react-vis-force 및 react-d3-graph 래퍼 라이브러리를 사용하여 데이터를 기반으로 문서를 조작하는 본격적인 데이터 시각화 프레임워크입니다.

D3 그래프 라이브러리에는 재생 가능하고 편집 가능한 소스 코드가 포함된 다양한 차트와 그래프가 포함되어 있습니다. 처음에는 임의의 데이터를 DOM에 바인딩해야 합니다. 해당 데이터를 기반으로 라이브러리의 다양한 방법과 기능을 사용하여 차트와 그래프를 만들 수 있습니다.

이 라이브러리에는 내장된 메서드가 없으므로 차트나 막대를 만드는 메서드를 직접 호출할 수 없습니다. 대신 우리가 직접 기능을 구현해야 합니다.

하지만 제공되는 헬퍼 기능으로 기능 구현이 쉽습니다.

Vega.js

선언적 시각화 문법인 Vega를 사용하여 대화형 시각화 디자인을 생성, 저장 및 공유할 수 있습니다. University of Washington Interactive Data Lab은 BSD-3 라이선스에 따라 라이선스가 부여된 Vega.js를 개발했습니다.

D3 및 Tensorboard와 같은 데이터 시각화 도구는 이 프레임워크를 통합했습니다. JavaScript를 사용하는 대신 사양이 JSON으로 작성됩니다.

Vis.js

이 JavaScript 기반 시각화 라이브러리는 Apache 2.0 라이선스에 따라 출시됩니다. 이 오픈 소스 캔버스 라이브러리를 사용하여 대량의 동적 데이터를 조작하고 상호 작용할 수 있습니다.

Vis 라이브러리를 사용하는 것은 간단한 그래프 시각화에 적합하지만 이미 제공되는 것 이상으로 확장하고 구축하는 것은 어렵습니다. 클러스터링, 그래프 조작, 이벤트 및 레이아웃 처리와 같은 몇 가지 이상한 기능도 지원됩니다.

또한 Vis.js는 MIT 라이선스에 따라 라이선스가 부여되며 노드 스타일 지정, 레이블 지정, 애니메이션 및 제한된 레이아웃과 같은 일반적인 사용자 지정 옵션을 지원합니다.

G6

G6와 Graphin은 Ant Visualization 팀의 우수한 제품인 형제 라이브러리입니다. 둘 다 그래프 시각화 모델링 또는 분석 응용 프로그램을 개발하기 위한 일련의 필수 기능과 메커니즘을 제공하는 MIT 라이선스에 따라 라이선스가 부여됩니다.

G6는 Graphin을 통해 React와 통합됩니다. 이와는 별개로 캔버스 기반의 그래프 시각화 프레임워크를 제공합니다.

이러한 통합을 통해 G6의 라이브러리는 다양한 스타일링 기능 및 알고리즘과 같은 추가 구성 요소에 액세스할 수 있습니다.

두 라이브러리 모두 작거나 중간 수준의 그래프를 시각화하고 애플리케이션을 빠르게 구축하는 데 도움이 되는 기능과 도구로 충분합니다. 또한 구현 및 API는 다소 까다로울 수 있습니다.

특화된 오픈 소스 JavaScript 라이브러리

사용자는 범용 라이브러리와 마찬가지로 무료로 오픈 소스 라이브러리를 사용할 수 있습니다. 그러나 일부 라이브러리에는 몇 가지 제한 사항과 가파른 학습 곡선이 있을 수 있습니다.

다음은 일부 오픈 소스 JavaScript 라이브러리입니다.

Sigma.js

Sigma.js는 그래프 시각화 분야에서 오래되고 인기 있는 라이브러리 중 하나입니다. Science’s Media Lab은 MIT 라이선스에 따라 이 라이브러리를 유지 관리하고 개발했습니다.

새 버전에서 Sigma.js는 그래프 라이브러리가 관리하는 그래프 데이터 구조를 분할합니다. Sigma.js를 React 애플리케이션과 통합하는 것도 가능합니다.

전반적으로 Sigma.js 라이브러리는 숫자 데이터의 그래프를 그리는 데 전념합니다. 개발자는 데이터를 효율적으로 사용하여 여러 그래픽 형식을 내보낼 수 있습니다.

그리고 Sigma.js의 렌더링 엔진은 서버와 클라이언트 측 모두에서 잘 작동하도록 돕습니다.

비바그래프JS

VivaGraphJS를 사용하면 다른 라이브러리에 의존하지 않고 다양한 렌더링 엔진과 레이아웃 알고리즘으로 그래프를 렌더링할 수 있습니다. 노드와 연결된 에지의 수에 따라 렌더링 그래프의 구조가 다릅니다.

라이브러리에서 많은 사용자 지정 옵션을 사용할 수 있으며 확장 가능합니다. 최소한의 노력으로 노드와 링크의 모양을 사용자 지정하고, 알고리즘의 레이아웃을 제어하고, 그래프를 표시할 매체를 선택할 수 있습니다.

Cytoscape.js

Cytoscape.js를 사용하여 상용 및 오픈 소스 프로젝트에서 그래프를 통해 관계형 데이터를 시각화할 수 있습니다. 이 라이브러리는 그래프 이론 데이터를 분석하고 시각화하는 데 탁월합니다.

그래프 요구 사항을 처리하고 대화형 그래프를 표시하기 위한 올인원 패키지입니다. 또한 MIT 라이센스는 이 비영리 라이브러리를 라이센스하는 데 사용됩니다.

매우 최적화된 것 외에도 이 라이브러리는 대부분의 브라우저에서 잘 지원됩니다. 또한 데스크톱 및 모바일 장치에는 제스처 지원 기능이 내장되어 있습니다.

개발자는 설정된 통합이 없으므로 독립적으로 통합을 구축해야 합니다.

그래프 이론 알고리즘과 함께 집합 이론 연산을 지원합니다. Google 및 Amazon과 같은 거대 기업은 품질 때문에 이러한 라이브러리를 사용합니다.

재그래프

ReGraph는 고성능이지만 완성되지 않은 라이브러리입니다. 이 라이브러리를 사용하면 WebGL에서 React 네트워크 그래프를 시각화하고 D3 및 Three.js를 사용하여 빌드할 수 있습니다.

결론

전반적으로 그래프 시각화를 사용하면 데이터가 너무 크거나 복잡하더라도 데이터의 관계를 쉽게 이해할 수 있습니다. 위에서 설명한 그래프 라이브러리 외에도 데이터를 그래프로 시각화하는 데 사용할 수 있는 더 많은 라이브러리가 있습니다.

사용자의 필요에 따라 최종 사용자가 정보를 해석할 수 있도록 유료 또는 무료 라이브러리를 선택할 수 있습니다.