TALA — открытый исходный код алгоритма автоматической расстановки для диаграмм

О TALA

Вслед за анонсом о переходе в статус некоммерческого проекта, алгоритм TALA (Terrastruct's AutoLayout Algorithm) теперь открыт под той же лицензией, что и D2 (MPL-2.0).

TALA — это оригинальный алгоритм автоматической расстановки узлов, созданный специально для диаграмм архитектуры ПО. Это ортогональный движок расстановки — он работает с диаграммами так, как их можно нарисовать на доске, в отличие от DAG-ориентированных алгоритмов, которые вытягивают граф в одном направлении. TALA объединяет идеи из различных исследовательских работ в области визуализации графов (ссылки есть в исходном коде) с собственными техниками для создания эстетичных диаграмм. Алгоритм одновременно оптимизирует множество параметров красоты: симметрию, медианное расстояние, поток данных, кластеризацию похожих узлов и многое другое.

Ниже представлены примеры использования — начнём сразу с них.

Первая группа сравнивает диаграммы, отрисованные TALA, с двумя другими алгоритмами расстановки в D2 — Dagre и ELK. Это не отобранные вручную примеры, а просто публичные D2-файлы, найденные на GitHub. Для некоторых вы вполне можете предпочесть расстановку без TALA.
Вторая группа демонстрирует уникальное свойство TALA: позиции и размеры узлов можно кастомизировать, например, зафиксировать координаты. Это особенно полезно для агентных сценариев, когда нейросети хорошо рисуют в 2D-пространстве, но плохо справляются с маршрутизацией рёбер — здесь TALA берёт эту работу на себя. Примеры ниже созданы с помощью AI.
Третья группа показывает гибридный подход TALA: часть узлов может иметь явно заданные координаты, остальные расставляются автоматически. Если вы хотите определить конкретную форму кластера узлов через координаты, а остальное поручить алгоритму — TALA справится. И эти примеры тоже созданы с помощью AI.

Но нужно отметить, что TALA имеет свои ограничения.

В алгоритме присутствует случайность. Он находит лучшую расстановку, используя по умолчанию 3 seed-значения и выбирая вариант с лучшей оценкой. При одинаковых seed-значениях и одинаковом входе результат будет одинаков. Но если добавить даже один узел, диаграмма может выглядеть совсем по-другому. У Dagre и ELK в такой ситуации диаграмма останется похожей на предыдущую версию, с новым узлом просто вписанным. Иногда это желательно.
TALA менее удачен для DAG-диаграмм. Для длинных потоковых графов часто лучше смотрятся Dagre или ELK.
Для больших диаграмм время работы растёт нелинейно. О производительности TALA можно узнать из бенчмарков.

TALA уже включён в D2 v0.9.0 — просто установите и используйте флаг --layout=tala! Или попробуйте на песочнице D2, работающей полностью на стороне клиента. С открытым кодом ожидается много улучшений благодаря сообществу.

Отдельная благодарность Гэвину Нишизаве за существенный вклад в разные части TALA и Жулиу Сезару Батисте за работу над алгоритмами иерархии. Было здорово работать над таким интересным проектом вместе с вами.