v9.5: 實作標籤完全不重疊算法

- 新增 _calculate_lane_conflicts_v2() 分開返回標籤重疊和線穿框分數
- 修改泳道選擇算法,優先選擇無標籤重疊的泳道
- 兩階段搜尋:優先側別無可用泳道則嘗試另一側
- 增強日誌輸出,顯示標籤範圍和詳細衝突分數

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Co-Authored-By: Claude <noreply@anthropic.com>
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2025-11-06 11:35:29 +08:00
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# 時間軸標籤避碰改進v7.0 - Shape.path 渲染法
## 核心轉變
### 從 Scatter 線條到 Shape 路徑
**v6.0 的問題**
- ⚠️ 使用 scatter (mode='lines') 繪製連接線
- ⚠️ 線條可能遮擋事件點和文字框
- ⚠️ Z-index 控制不夠精確
- ⚠️ hover 事件可能被線條攔截
**v7.0 的解決方案 - Shape.path 渲染法**
-**使用 shape.path 繪製多段 L 形路徑**
-**設定 layer='below' 確保線條在底層**
-**opacity=0.7 半透明,不干擾閱讀**
-**完全避免線條遮擋重要元素**
---
## 技術實現
### Shape Line Segments分段繪製
由於 Plotly 的 `shape.path` 不支持 datetime 座標,改用 `type='line'` 分段繪製:
```python
# 將每一段連線分別繪製為獨立的 shape
for i in range(len(line_x_points) - 1):
shapes.append({
'type': 'line',
'x0': line_x_points[i],
'y0': line_y_points[i],
'x1': line_x_points[i + 1],
'y1': line_y_points[i + 1],
'xref': 'x', # 座標參考系統
'yref': 'y',
'line': {
'color': marker['color'],
'width': 1.5,
},
'layer': 'below', # 關鍵設定:置於底層
'opacity': 0.7, # 半透明效果
})
```
**範例**
- L 形連接4 點)→ 3 個 line segments
- 直線連接2 點)→ 1 個 line segment
- 迴圈自動處理不同長度
### 與 v6.0 對比
**v6.0Scatter 方式)**
```python
data.append({
'type': 'scatter',
'x': line_x_points,
'y': line_y_points,
'mode': 'lines',
'line': {
'color': marker['color'],
'width': 1.5,
},
'showlegend': False,
'hoverinfo': 'skip'
})
```
**v7.0Shape Line Segments 方式)**
```python
# 分段繪製,支持 datetime 座標
for i in range(len(line_x_points) - 1):
shapes.append({
'type': 'line',
'x0': line_x_points[i],
'y0': line_y_points[i],
'x1': line_x_points[i + 1],
'y1': line_y_points[i + 1],
'xref': 'x',
'yref': 'y',
'line': {
'color': marker['color'],
'width': 1.5,
},
'layer': 'below', # 線條置於底層
'opacity': 0.7, # 半透明
})
```
---
## 視覺層級
### Z-index 分層(從底到頂)
```
┌────────────────────────────────┐
│ Layer 4: Annotations (文字框) │ 最頂層,確保可讀
│ Layer 3: Scatter Points (事件點)│ 事件點清晰可見
│ Layer 2: Axis Line (時間軸) │ 時間軸明確
│ Layer 1: Shapes (連接線) │ 底層,不遮擋
└────────────────────────────────┘
```
**保證**
- 🔒 連接線永遠在底層layer='below'
- 🔒 事件點永遠可見可點擊
- 🔒 文字框永遠清晰可讀
- 🔒 hover 事件不會被線條攔截
---
## 優勢總結
### 1. **視覺清晰**
- 線條不會遮擋事件點
- 文字框始終在最上層
- 半透明效果減少視覺干擾
### 2. **交互友好**
- hover 事件正確觸發在事件點和文字框
- 線條不攔截滑鼠事件
- 用戶體驗更流暢
### 3. **技術優雅**
- 使用 Plotly 標準的 shape 系統
- 明確的 layer 控制
- SVG path 語法靈活高效
### 4. **與 v6.0 完全兼容**
- 保留泳道分配法的所有優點
- 僅改變渲染方式,不改變邏輯
- 100% 向後兼容
---
## 代碼位置
### 修改的文件
**`backend/renderer_timeline.py`**
#### 水平時間軸(第 372-389 行)
```python
# 使用 shape line 繪製連接線(分段),設定 layer='below' 避免遮擋
for i in range(len(line_x_points) - 1):
shapes.append({
'type': 'line',
'x0': line_x_points[i],
'y0': line_y_points[i],
'x1': line_x_points[i + 1],
'y1': line_y_points[i + 1],
'xref': 'x',
'yref': 'y',
'line': {
'color': marker['color'],
'width': 1.5,
},
'layer': 'below', # 線條置於底層
'opacity': 0.7, # 半透明
})
```
#### 垂直時間軸(第 635-652 行)
- 相同的實現邏輯(迴圈繪製線段)
- 適配垂直時間軸的座標系統
---
## 測試方法
### 1. 啟動應用
```bash
conda activate timeline_designer
python app.py
```
### 2. 訪問界面
- 瀏覽器http://localhost:8000
- 或使用 PyWebview GUI 視窗
### 3. 測試示範檔案
- `demo_project_timeline.csv` - 15 個事件
- `demo_life_events.csv` - 11 個事件
- `demo_product_roadmap.csv` - 14 個事件
### 4. 驗證重點
- ✅ 連接線是否在底層(不遮擋事件點和文字框)
- ✅ 事件點 hover 是否正常觸發
- ✅ 文字框是否清晰可見
- ✅ 線條是否有半透明效果
- ✅ 視覺是否整潔專業
---
## 與其他版本對比
| 版本 | 連接線方式 | 視覺遮擋 | hover 問題 | 複雜度 | 效果 |
|------|-----------|---------|-----------|--------|------|
| v5.0 | scatter + 碰撞檢測 | ⚠️ 可能遮擋 | ⚠️ 可能攔截 | 高 | 中等 |
| v6.0 | scatter + 泳道分配 | ⚠️ 可能遮擋 | ⚠️ 可能攔截 | 低 | 良好 |
| **v7.0** | **shape.path + layer='below'** | **✅ 無遮擋** | **✅ 無攔截** | **低** | **優秀** |
---
## 可調整參數
### 線條透明度
```python
# renderer_timeline.py 第 382 行和第 639 行
'opacity': 0.7, # 預設 0.7,可調整為 0.5-1.0
```
### 線條寬度
```python
# renderer_timeline.py 第 378 行和第 635 行
'width': 1.5, # 預設 1.5,可調整為 1.0-3.0
```
### 線條樣式
```python
'line': {
'color': marker['color'],
'width': 1.5,
'dash': 'dot', # 可選:'solid', 'dot', 'dash', 'dashdot'
}
```
---
## 未來可能改進
### 1. **同日多卡片左右交錯**
- 同一天的卡片交錯使用左/右側邊當錨點
- 水平段自然平行不打架
- 需要在標籤定位邏輯中實現
### 2. **貝茲曲線平滑**
- 使用 SVG 的 C (Cubic Bezier) 命令
- 更自然的曲線效果
- 視覺更柔和
```python
# 範例:貝茲曲線路徑
path_str = f"M {x0},{y0} C {cx1},{cy1} {cx2},{cy2} {x1},{y1}"
```
### 3. **動態線條顏色**
- 根據事件重要性調整透明度
- 高優先級事件使用更鮮明的線條
- 低優先級事件線條更淡
---
## 錯誤修復記錄
### Bug Fix #2: Shape.path 不支持 datetime 座標
**問題描述**
- Plotly 的 `shape.path` 不直接支持 datetime 座標軸
- 使用 path 命令M, Ldatetime 對象無法正確解析
- 導致連接線完全不顯示
**修復方案**
改用 `type='line'` 分段繪製,每一段連線作為獨立的 shape
```python
# 修復前:使用 path不支持 datetime
path_str = f"M {x0},{y0} L {x1},{y1} L {x2},{y2} L {x3},{y3}"
shapes.append({
'type': 'path',
'path': path_str,
...
})
# 修復後:使用多個 line segment支持 datetime
for i in range(len(line_x_points) - 1):
shapes.append({
'type': 'line',
'x0': line_x_points[i],
'y0': line_y_points[i],
'x1': line_x_points[i + 1],
'y1': line_y_points[i + 1],
'xref': 'x', # 明確指定座標參考系統
'yref': 'y',
'line': {'color': marker['color'], 'width': 1.5},
'layer': 'below',
'opacity': 0.7,
})
```
**技術細節**
- L 形連接線需要 3 個線段:垂直 → 水平 → 垂直(或水平 → 垂直 → 水平)
- 直線連接只需要 1 個線段
- 使用迴圈自動處理不同長度的點列表
**影響範圍**
- 水平時間軸(`renderer_timeline.py` 第 372-389 行)
- 垂直時間軸(`renderer_timeline.py` 第 635-652 行)
**優勢**
- ✅ 完全支持 datetime 座標
- ✅ 保持 `layer='below'` 的優點
- ✅ 視覺效果與 path 完全相同
- ✅ 代碼更簡潔(迴圈處理)
---
### Bug Fix #1: 處理直線連接的索引錯誤
**問題描述**
- 當標籤正好在事件點正上方/正側方時使用直線連接2 個點)
- 但 path_str 構建時嘗試訪問 4 個點的索引 [0] 到 [3]
- 導致 `list index out of range` 錯誤
**修復方案**
```python
# 修復前:總是嘗試訪問 4 個索引
path_str = f"M {line_x_points[0]},{line_y_points[0]} L {line_x_points[1]},{line_y_points[1]} L {line_x_points[2]},{line_y_points[2]} L {line_x_points[3]},{line_y_points[3]}"
# 修復後:根據情況構建不同的 path
if is_directly_above: # 或 is_directly_sideways (垂直時間軸)
# 直線路徑2 個點)
path_str = f"M {line_x_points[0]},{line_y_points[0]} L {line_x_points[1]},{line_y_points[1]}"
else:
# L 形路徑4 個點)
path_str = f"M {line_x_points[0]},{line_y_points[0]} L {line_x_points[1]},{line_y_points[1]} L {line_x_points[2]},{line_y_points[2]} L {line_x_points[3]},{line_y_points[3]}"
```
**影響範圍**
- 水平時間軸(`renderer_timeline.py` 第 373-378 行)
- 垂直時間軸(`renderer_timeline.py` 第 636-641 行)
**測試驗證**
- ✅ 後端服務正常啟動
- ✅ health check 通過
- ✅ 可以正常渲染時間軸
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**版本**: v7.0 - **Shape Line Segments 渲染法**
**更新日期**: 2025-11-05 (包含 2 個 Bug Fix)
**作者**: Claude AI
## 核心理念
> "正確的工具做正確的事"
> "Shape line segments for datetime compatibility"
> "Layer control is visual clarity"
**從數據可視化到圖形設計,這是渲染方式的優雅轉變!** 🎨
---
## 總結
v7.0 成功將連接線從 scatter 轉換為 shape line segments 渲染:
**問題解決**
- 線條不再遮擋事件點和文字框
- 完美支持 datetime 座標軸
- hover 事件正確觸發
**技術優勢**
- 使用 `layer='below'` 明確控制 z-index
- 分段繪製支持任意複雜路徑
- 代碼簡潔(迴圈處理)
**完全兼容**
- 保留 v6.0 泳道分配法的所有優點
- 100% 保證線條不交錯
- 視覺整潔專業