Vega-Lite中的视图重复(Repeat)操作详解

什么是视图重复

在Vega-Lite可视化语法中，repeat操作符是一种强大的视图组合工具，它允许开发者通过简单的配置快速生成多个相似的图表视图。与facet分面操作不同，repeat会在每个视图中完整复制数据集，而不是将数据分割到不同子图中。

基本语法结构

repeat操作的基本语法结构如下：

{
  "repeat": {
    // 重复定义
  },
  "spec": {
    // 视图规格定义
  }
}

其中主要包含两个部分：

1. repeat：定义需要重复的字段
2. spec：定义将被重复的视图模板

重复映射类型

Vega-Lite支持三种重复映射方式：

1. 行重复(row)

将视图按行方向排列，每个行对应一个不同的字段

2. 列重复(column)

将视图按列方向排列，每个列对应一个不同的字段

3. 层重复(layer)

将视图叠加在同一画布上，形成图层叠加效果

实际应用示例

多变量趋势线图

通过repeat可以快速创建展示多个变量趋势的线图：

{
  "repeat": {"column": ["temp_max", "precipitation", "wind"]},
  "spec": {
    "mark": "line",
    "encoding": {
      "x": {"field": "date", "type": "temporal"},
      "y": {
        "field": {"repeat": "column"},
        "type": "quantitative"
      }
    }
  }
}

多系列线图(层重复)

使用layer重复可以创建多系列线图：

{
  "repeat": {"layer": ["series1", "series2", "series3"]},
  "spec": {
    "mark": "line",
    "encoding": {
      "x": {"field": "date"},
      "y": {"field": {"repeat": "layer"}},
      "color": {"datum": {"repeat": "layer"}}
    }
  }
}

直方图矩阵

创建多个变量的直方图展示：

{
  "repeat": {"row": ["variable1", "variable2", "variable3"]},
  "spec": {
    "mark": "bar",
    "encoding": {
      "x": {
        "field": {"repeat": "row"},
        "bin": true
      },
      "y": {"aggregate": "count"}
    }
  }
}

散点图矩阵(SPLOM)

创建专业的散点图矩阵：

{
  "repeat": {
    "row": ["mpg", "acceleration", "horsepower"],
    "column": ["mpg", "acceleration", "horsepower"]
  },
  "spec": {
    "mark": "point",
    "encoding": {
      "x": {"field": {"repeat": "column"}, "type": "quantitative"},
      "y": {"field": {"repeat": "row"}, "type": "quantitative"}
    }
  }
}

配置选项

repeat操作支持以下配置参数：

• columns：定义每行显示的视图数量
• spacing：控制视图之间的间距

配置示例：

{
  "config": {
    "concat": {
      "columns": 3,
      "spacing": 20
    }
  }
}

使用建议

1. 当需要快速比较多个变量的分布或趋势时，repeat是最佳选择
2. 对于大数据集，考虑使用sample或filter减少数据量，提高渲染性能
3. 层重复适合展示少量系列的叠加，大量系列建议使用分面或单独图表
4. 散点图矩阵适合探索中等规模数据集中变量间的关系

通过灵活运用repeat操作，可以大幅提高多变量数据可视化的开发效率，快速生成专业级的分析图表。