CSS Paint Worklet: Kohandatud graafika loomine Canvas API abil

Veebidisaini maailm areneb pidevalt. Arendajatena otsime alati võimalusi rikkamate ja kaasahaaravamate kasutajakogemuste loomiseks. Kuigi traditsiooniline CSS pakub laia valikut tööriistu stiilimiseks, vajame mõnikord midagi enamat – viisi, kuidas vabaneda eelnevalt määratletud kujundite ja efektide piirangutest. Siin tulevadki appi CSS Paint Workletid, mis on osa Houdini projektist. Need võimaldavad teil määratleda kohandatud joonistamisfunktsioone otse oma CSS-is, avades täiesti uue visuaalsete võimaluste maailma.

Mis on CSS Paint Worklet?

CSS Paint Worklet on sisuliselt JavaScripti moodul, mis määratleb funktsiooni, mis on võimeline joonistama otse taustale, äärisele või mis tahes muule omadusele, mis aktsepteerib pilti. Mõelge sellest kui väikesest spetsialiseeritud JavaScripti programmist, mille teie CSS saab visuaalsete elementide maalimiseks välja kutsuda. See saavutatakse Canvas API abil, mis on võimas tööriist 2D-graafika loomiseks brauseris.

Paint Workletite kasutamise peamine eelis on jõudlus. Kuna need töötavad eraldi lõimes (tänu Worklet API-le), ei blokeeri nad peamist lõime, tagades sujuva ja reageeriva kasutajakogemuse isegi keeruka graafikaga tegelemisel.

Miks kasutada Paint Workleteid?

• Jõudlus: Töötab eraldi lõimes, vältides peamise lõime blokeerimist. See tagab sujuvamad animatsioonid ja reageerivama kasutajaliidese, mis on oluline kvaliteetse kasutajakogemuse säilitamiseks, eriti piiratud töötlemisvõimsusega seadmetes.
• Kohandamine: Looge unikaalseid ja keerukaid disaine, mis ületavad standardse CSS-i võimekust. Kujutage ette keerukate mustrite, dünaamiliste tekstuuride või interaktiivsete visualiseerimiste genereerimist otse oma CSS-is.
• Taaskasutatavus: Määratlege oma kohandatud joonistamisloogika üks kord ja kasutage seda uuesti kogu oma veebisaidil. See soodustab koodi hooldatavust ja vähendab liiasust, muutes teie CSS-i tõhusamaks ja lihtsamini hallatavaks.
• Dünaamiline stiilimine: Kasutage CSS-i kohandatud omadusi (muutujaid), et dünaamiliselt kontrollida oma paint-funktsiooni käitumist ja välimust. See võimaldab teil luua graafikat, mis reageerib kasutaja interaktsioonidele, andmete muutustele või muudele dünaamilistele teguritele.

Canvas API mõistmine

Canvas API on mootor, mis Paint Workleteid käitab. See pakub komplekti JavaScripti funktsioone kujundite, piltide, teksti ja muu joonistamiseks ristkülikukujulisele lõuendielemendile. Mõelge sellest kui tühjast lehest, kus saate programmeerimisega luua mis tahes soovitud visuaalse elemendi.

Siin on mõned olulised mõisted, mida tuleks mõista:

• Lõuendi element (Canvas Element): HTML-element, kus joonistamine toimub. Kuigi te ei loo Paint Workletite kasutamisel otse <canvas> elementi, pakub API aluseks olevat joonistuspinda.
• Kontekst: Kontekstiobjekt pakub meetodeid ja omadusi joonistamiseks. Tavaliselt saate 2D renderdamise konteksti, kasutades canvas.getContext('2d').
• Rajad (Paths): Joonistamiskäskude jada, mis määratleb kujundi. Saate luua radu, kasutades meetodeid nagu moveTo(), lineTo(), arc() ja bezierCurveTo().
• Stiilimine: Kontrollige oma joonistuste välimust, kasutades omadusi nagu fillStyle (kujundite täitmiseks), strokeStyle (kujundite kontuurimiseks) ja lineWidth.
• Teisendused (Transformations): Rakendage teisendusi nagu skaleerimine, pööramine ja nihutamine, et manipuleerida oma joonistuste asukohta ja suunda.

Esimese Paint Workleti loomine

Vaatame läbi lihtsa näite, et illustreerida, kuidas luua ja kasutada Paint Workletit. Loome Workleti, mis joonistab diagonaalse triibulise mustri.

1. Looge Workleti fail (striped.js)

Looge uus JavaScripti fail nimega `striped.js`. See fail sisaldab meie Paint Workleti koodi.

```javascript // striped.js registerPaint('striped', class { static get inputProperties() { return ['--stripe-color']; } paint(ctx, geom, properties) { const stripeColor = properties.get('--stripe-color').toString(); const width = geom.width; const height = geom.height; ctx.fillStyle = stripeColor || 'black'; for (let i = 0; i < width + height; i += 20) { ctx.beginPath(); ctx.moveTo(i, 0); ctx.lineTo(0, i); ctx.lineTo(0, i + 10); ctx.lineTo(i + 10, 0); ctx.closePath(); ctx.fill(); } } }); ```

Selgitus:

• registerPaint('striped', class { ... }): See registreerib meie Paint Workleti nimega 'striped'. See on nimi, mida kasutate oma CSS-is sellele Workletile viitamiseks.
• static get inputProperties() { return ['--stripe-color']; }: See määratleb CSS-i kohandatud omadused, mida meie Worklet kasutab. Antud juhul kasutame kohandatud omadust nimega `--stripe-color`, et kontrollida triipude värvi.
• paint(ctx, geom, properties) { ... }: See on peamine funktsioon, mis teostab joonistamise. See saab kolm argumenti:
  • ctx: Canvas API 2D renderdamise kontekst. Siin kutsute välja kõik oma joonistamismeetodid.
  • geom: Objekt, mis sisaldab värvitava elemendi laiust ja kõrgust.
  • properties: StylePropertyMapReadOnly objekt, mis sisaldab inputProperties'is määratud sisendomaduste väärtusi.
• ctx.fillStyle = stripeColor || 'black';: Määrab täitevärviks `--stripe-color` kohandatud omaduse väärtuse või musta, kui omadus pole määratletud.
• for-tsükkel itereerib triipude joonistamiseks, luues seeria diagonaalseid jooni.

2. Registreerige Worklet oma HTML-is

Enne kui saate Workletit oma CSS-is kasutada, peate selle JavaScripti abil registreerima.

```html ```

Selgitus:

• Esmalt kontrollime, kas brauser toetab paintWorklet API-t.
• Kui toetab, kasutame oma Workleti registreerimiseks CSS.paintWorklet.addModule('striped.js').
• Lisame ka varuvariandi brauseritele, mis ei toeta Paint Workleteid. See võib hõlmata staatilise pildi kasutamist või teistsuguse CSS-tehnika kasutamist sarnase efekti saavutamiseks.

3. Kasutage Workletit oma CSS-is

Nüüd saate kasutada `paint()` funktsiooni oma CSS-is, et rakendada Workletit mis tahes elemendile.

```css .striped-element { width: 200px; height: 100px; --stripe-color: steelblue; background-image: paint(striped); } ```

Selgitus:

• Me määrame background-image omaduseks paint(striped), mis annab brauserile korralduse kasutada meie registreeritud Workletit elemendi tausta maalimiseks.
• Samuti määrame `--stripe-color` kohandatud omaduseks `steelblue`, et kontrollida triipude värvi. Saate seda väärtust muuta mis tahes kehtivaks CSS-värviks, et välimust kohandada.

Edasijõudnud tehnikad

Nüüd, kui teil on Paint Workletitest põhiteadmised, uurime mõningaid edasijõudnumaid tehnikaid.

CSS-i kohandatud omaduste kasutamine dünaamiliseks stiilimiseks

Üks Paint Workletite võimsamaid omadusi on võime kasutada CSS-i kohandatud omadusi (muutujaid), et dünaamiliselt kontrollida nende käitumist ja välimust. See võimaldab teil luua graafikat, mis reageerib kasutaja interaktsioonidele, andmete muutustele või muudele dünaamilistele teguritele.

Näiteks võiksite kasutada kohandatud omadust, et kontrollida triipude paksust meie `striped` Workletis:

```javascript // striped.js registerPaint('striped', class { static get inputProperties() { return ['--stripe-color', '--stripe-thickness']; } paint(ctx, geom, properties) { const stripeColor = properties.get('--stripe-color').toString(); const stripeThickness = parseInt(properties.get('--stripe-thickness').toString(), 10) || 10; const width = geom.width; const height = geom.height; ctx.fillStyle = stripeColor || 'black'; for (let i = 0; i < width + height; i += stripeThickness * 2) { ctx.beginPath(); ctx.moveTo(i, 0); ctx.lineTo(0, i); ctx.lineTo(0, i + stripeThickness); ctx.lineTo(i + stripeThickness, 0); ctx.closePath(); ctx.fill(); } } }); ```

Seejärel oma CSS-is:

```css .striped-element { width: 200px; height: 100px; --stripe-color: steelblue; --stripe-thickness: 20; background-image: paint(striped); } .striped-element:hover { --stripe-thickness: 10; } ```

See muudaks triibud õhemaks, kui kasutaja elemendi kohal hõljub.

Keerukate kujundite ja mustrite loomine

Canvas API pakub laia valikut meetodeid keerukate kujundite ja mustrite joonistamiseks. Saate neid meetodeid kasutada kõige loomiseks alates lihtsatest geomeetrilistest kujunditest kuni keerukate fraktaalmustriteni.

Näiteks võiksite luua Paint Workleti, mis joonistab malelaua mustri:

```javascript registerPaint('checkerboard', class { paint(ctx, geom) { const size = 20; const width = geom.width; const height = geom.height; for (let i = 0; i < width; i += size) { for (let j = 0; j < height; j += size) { if ((i / size + j / size) % 2 === 0) { ctx.fillStyle = 'black'; } else { ctx.fillStyle = 'white'; } ctx.fillRect(i, j, size, size); } } } }); ```

Ja seejärel kasutada seda oma CSS-is:

```css .checkerboard-element { width: 200px; height: 100px; background-image: paint(checkerboard); } ```

Animatsioonide rakendamine

Paint Workleteid saab kasutada animatsioonide loomiseks, uuendades kohandatud omadusi, mis kontrollivad nende välimust aja jooksul. Saate nende muudatuste juhtimiseks kasutada CSS-i animatsioone, JavaScripti animatsioone või isegi Web Animations API-t.

Näiteks võiksite animeerida `--stripe-offset` kohandatud omadust, et luua liikuva triibu efekt:

```javascript // animated-stripes.js registerPaint('animated-stripes', class { static get inputProperties() { return ['--stripe-color', '--stripe-offset']; } paint(ctx, geom, properties) { const stripeColor = properties.get('--stripe-color').toString(); const stripeOffset = parseFloat(properties.get('--stripe-offset').toString()); const width = geom.width; const height = geom.height; const stripeThickness = 20; ctx.fillStyle = stripeColor || 'black'; for (let i = -width; i < width + height; i += stripeThickness * 2) { const offset = i + stripeOffset; ctx.beginPath(); ctx.moveTo(offset, 0); ctx.lineTo(0, offset); ctx.lineTo(0, offset + stripeThickness); ctx.lineTo(offset + stripeThickness, 0); ctx.closePath(); ctx.fill(); } } }); ``` ```css .animated-stripes-element { width: 200px; height: 100px; --stripe-color: steelblue; --stripe-offset: 0; background-image: paint(animated-stripes); animation: moveStripes 5s linear infinite; } @keyframes moveStripes { from { --stripe-offset: 0; } to { --stripe-offset: 100; } } ```

Parimad praktikad ja kaalutlused

• Jõudlus: Kuigi Paint Workletid on loodud olema jõudsad, on siiski oluline oma koodi optimeerida. Vältige ebavajalikke arvutusi ja kasutage efektiivseid joonistamistehnikaid. Kasutage tööriistu nagu Chrome DevTools'i jõudluspaneel, et tuvastada ja lahendada võimalikke kitsaskohti.
• Brauseri ühilduvus: Paint Workletid on suhteliselt uus tehnoloogia, seega brauserite tugi areneb endiselt. Kindlasti pakkuge varuvariante brauseritele, mis neid ei toeta. [Can I use](https://caniuse.com/?search=paint%20api) veebisait pakub ajakohast teavet brauserite toe kohta.
• Koodi organiseerimine: Hoidke oma Workleti kood puhas ja hästi organiseeritud. Kasutage kommentaare oma loogika selgitamiseks ja jagage keerulised ülesanded väiksemateks, paremini hallatavateks funktsioonideks. Kaaluge moodulite komplekteerija (module bundler) nagu Webpack või Parcel kasutamist, et hallata oma sõltuvusi ja lihtsustada ehitusprotsessi.
• Juurdepääsetavus: Veenduge, et teie kohandatud graafika on kõigile kasutajatele juurdepääsetav. Pakkuge piltidele alternatiivseid tekstikirjeldusi ja kasutage ARIA atribuute, et anda oma kohandatud kasutajaliidese elementide kohta semantilist teavet. Arvestage nägemispuudega kasutajate vajadustega ja veenduge, et teie disainid ühilduvad abitehnoloogiatega.
• Turvalisus: Kuna Paint Workletid käitavad JavaScripti, olge teadlik turvamõjudest. Vältige usaldusväärsete andmete kasutamist või potentsiaalselt kahjuliku koodi käivitamist. Järgige turvalise kodeerimise parimaid tavasid, et kaitsta oma kasutajaid turvaaukude eest. Vaadake oma kood regulaarselt üle võimalike turvariskide osas ja hoidke oma sõltuvused ajakohasena, et lahendada teadaolevaid haavatavusi.

Reaalse maailma näited

Paint Workleteid kasutatakse mitmesugustes reaalsetes rakendustes, et luua vapustavaid ja kaasahaaravaid kasutajakogemusi.

• Interaktiivsed andmete visualiseerimised: Paint Workleteid saab kasutada dünaamiliste ja interaktiivsete andmete visualiseerimiste loomiseks otse teie CSS-is. See võimaldab teil luua armatuurlaudu, diagramme ja graafikuid, mis reageerivad kasutaja interaktsioonidele ja andmete muutustele. Mõelge näiteks reaalajas aktsiaturu jälgijatele või interaktiivsetele geograafilistele kaartidele.
• Kohandatud kasutajaliidese komponendid: Paint Workleteid saab kasutada kohandatud kasutajaliidese komponentide loomiseks, mis ületavad standardsete HTML-elementide piiranguid. See võimaldab teil luua unikaalseid ja visuaalselt köitvaid kasutajaliideseid, mis on kohandatud teie konkreetsetele vajadustele. Näideteks on kohandatud edenemisribad, liugurid ja nupud.
• Kunstilised efektid: Paint Workleteid saab kasutada mitmesuguste kunstiliste efektide, näiteks tekstuuride, mustrite ja animatsioonide loomiseks. See võimaldab teil lisada oma veebidisainile loovust ja isikupära. Kaaluge kohandatud taustade, äärjoonte või dekoratiivsete elementide loomist.
• Mänguarendus: Canvas API kasutamine Paint Workletites avab võimalusi kergete mänguelementide loomiseks otse teie saidi stiilimises. Lihtsaid animatsioone või visuaalset tagasisidet saab integreerida ilma suure JavaScripti koormuseta.

Kokkuvõte

CSS Paint Workletid on võimas tööriist kohandatud, dünaamilise ja jõudsa graafika loomiseks otse teie CSS-is. Kasutades Canvas API-t ja töötades eraldi lõimes, pakuvad nad ainulaadset kombinatsiooni paindlikkusest ja jõudlusest. Kuna brauserite tugi jätkuvalt paraneb, on Paint Workletid valmis saama üha olulisemaks osaks veebiarenduse tööriistakomplektist.

Katsetage esitatud näidetega, uurige Canvas API dokumentatsiooni ja laske oma loovus valla! Võimalused on tõeliselt lõputud.

Lisalugemist

• MDN Web Docs: CSS Painting API
• Houdini.how: Paint API
• Smashing Magazine: Sissejuhatus CSS Paint API-sse
• Can I Use: CSS Paint API brauseritugi