CSS Paint Worklet: Individualizuotos grafikos kūrimas su Canvas API

Tinklalapių dizaino pasaulis nuolat keičiasi. Mes, programuotojai, visada ieškome būdų, kaip sukurti turtingesnę ir labiau įtraukiančią vartotojo patirtį. Nors tradicinis CSS siūlo platų stiliaus įrankių rinkinį, kartais mums reikia kažko daugiau – būdo išsilaisvinti iš iš anksto nustatytų formų ir efektų apribojimų. Būtent čia į pagalbą ateina CSS Paint Worklets, Houdini projekto dalis. Jie leidžia apibrėžti individualizuotas piešimo funkcijas tiesiogiai CSS, atverdami visiškai naują vizualinių galimybių pasaulį.

Kas yra CSS Paint Worklet?

CSS Paint Worklet iš esmės yra JavaScript modulis, kuris apibrėžia funkciją, galinčią piešti tiesiai į fono, kraštinės ar bet kurios kitos savybės, priimančios vaizdą, sritį. Įsivaizduokite tai kaip mažą, specializuotą JavaScript programą, kurią gali iškviesti jūsų CSS, kad nupieštų vizualinius elementus. Tai pasiekiama naudojant Canvas API – galingą įrankį 2D grafikos kūrimui naršyklėje.

Pagrindinis Paint Worklets privalumas yra našumas. Kadangi jie veikia atskiroje gijoje (dėka Worklet API), jie neblokuoja pagrindinės gijos, užtikrindami sklandžią ir jautrią vartotojo patirtį, net kai dirbama su sudėtinga grafika.

Kodėl verta naudoti Paint Worklets?

• Našumas: Vykdomas atskiroje gijoje, išvengiant pagrindinės gijos blokavimo. Tai lemia sklandesnes animacijas ir jautresnę vartotojo sąsają, kas yra itin svarbu norint išlaikyti aukštos kokybės vartotojo patirtį, ypač įrenginiuose su ribotais apdorojimo pajėgumais.
• Individualizavimas: Kurkite unikalius ir sudėtingus dizainus, kurie viršija standartinio CSS galimybes. Įsivaizduokite, kaip generuojate sudėtingus raštus, dinamiškas tekstūras ar interaktyvias vizualizacijas tiesiai savo CSS.
• Daugkartinis panaudojimas: Apibrėžkite savo individualizuotą piešimo logiką vieną kartą ir naudokite ją visoje savo svetainėje. Tai skatina kodo palaikymą ir mažina pertekliškumą, todėl jūsų CSS tampa efektyvesnis ir lengviau valdomas.
• Dinamiškas stilius: Naudokite CSS individualizuotas savybes (kintamuosius), kad dinamiškai valdytumėte savo piešimo funkcijos elgseną ir išvaizdą. Tai leidžia jums sukurti grafiką, kuri reaguoja į vartotojo sąveikas, duomenų pokyčius ar kitus dinaminius veiksnius.

„Canvas“ API supratimas

„Canvas“ API yra variklis, kuris maitina „Paint Worklets“. Jis suteikia JavaScript funkcijų rinkinį, skirtą piešti figūras, vaizdus, tekstą ir dar daugiau ant stačiakampio drobės elemento. Įsivaizduokite tai kaip tuščią lapą, kuriame galite programiškai sukurti bet kokį norimą vizualinį elementą.

Štai keletas pagrindinių sąvokų, kurias reikia suprasti:

• Drobės elementas (Canvas Element): HTML elementas, kuriame vyksta piešimas. Nors naudodami „Paint Worklets“ tiesiogiai nesukursite <canvas> elemento, API suteikia pagrindinį piešimo paviršių.
• Kontekstas: Konteksto objektas suteikia metodus ir savybes piešimui. Paprastai 2D atvaizdavimo kontekstą gaunate naudodami canvas.getContext('2d').
• Keliai (Paths): Piešimo komandų seka, apibrėžianti formą. Kelius galite sukurti naudodami metodus, tokius kaip moveTo(), lineTo(), arc() ir bezierCurveTo().
• Stilizavimas: Valdykite savo piešinių išvaizdą naudodami savybes, tokias kaip fillStyle (figūrų užpildymui), strokeStyle (figūrų kontūravimui) ir lineWidth.
• Transformacijos: Taikykite transformacijas, tokias kaip mastelio keitimas, pasukimas ir perkėlimas, kad manipuliuotumėte savo piešinių padėtimi ir orientacija.

Pirmojo „Paint Worklet“ sukūrimas

Panagrinėkime paprastą pavyzdį, kad iliustruotume, kaip sukurti ir naudoti „Paint Worklet“. Sukursime „Worklet“, kuris piešia įstrižų juostų raštą.

1. Sukurkite „Worklet“ failą (striped.js)

Sukurkite naują JavaScript failą pavadinimu `striped.js`. Šiame faile bus mūsų „Paint Worklet“ kodas.

```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(); } } }); ```

Paaiškinimas:

• registerPaint('striped', class { ... }): Tai užregistruoja mūsų „Paint Worklet“ pavadinimu 'striped'. Tai yra pavadinimas, kurį naudosite savo CSS, norėdami nurodyti šį „Worklet“.
• static get inputProperties() { return ['--stripe-color']; }: Tai apibrėžia CSS individualizuotas savybes, kurias naudos mūsų „Worklet“. Šiuo atveju mes naudojame individualizuotą savybę pavadinimu `--stripe-color`, kad valdytume juostų spalvą.
• paint(ctx, geom, properties) { ... }: Tai yra pagrindinė funkcija, kuri atlieka piešimą. Ji gauna tris argumentus:
  • ctx: „Canvas“ API 2D atvaizdavimo kontekstas. Čia kviesite visus savo piešimo metodus.
  • geom: Objektas, kuriame yra piešiamo elemento plotis ir aukštis.
  • properties: StylePropertyMapReadOnly objektas, kuriame yra įvesties savybių, nurodytų inputProperties, reikšmės.
• ctx.fillStyle = stripeColor || 'black';: Nustato užpildo spalvą pagal `--stripe-color` individualizuotos savybės reikšmę arba juodą, jei savybė neapibrėžta.
• for ciklas iteruoja, kad nupieštų juostas, sukuriant įstrižų linijų seriją.

2. Užregistruokite „Worklet“ savo HTML

Prieš naudodami „Worklet“ savo CSS, turite jį užregistruoti naudodami JavaScript.

```html ```

Paaiškinimas:

• Pirmiausia patikriname, ar naršyklė palaiko paintWorklet API.
• Jei taip, naudojame CSS.paintWorklet.addModule('striped.js'), kad užregistruotume savo „Worklet“.
• Taip pat įtraukiame atsarginį sprendimą naršyklėms, kurios nepalaiko „Paint Worklets“. Tai galėtų būti statinio vaizdo naudojimas arba kitos CSS technikos taikymas panašiam efektui pasiekti.

3. Naudokite „Worklet“ savo CSS

Dabar galite naudoti `paint()` funkciją savo CSS, kad pritaikytumėte „Worklet“ bet kuriam elementui.

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

Paaiškinimas:

• Nustatome background-image savybę į paint(striped), kuri nurodo naršyklei naudoti mūsų užregistruotą „Worklet“ elemento fonui nupiešti.
• Taip pat nustatome `--stripe-color` individualizuotą savybę į `steelblue`, kad valdytume juostų spalvą. Galite pakeisti šią reikšmę į bet kokią galiojančią CSS spalvą, kad pritaikytumėte išvaizdą.

Pažangesnės technikos

Dabar, kai turite pagrindinį supratimą apie „Paint Worklets“, panagrinėkime keletą pažangesnių technikų.

CSS individualizuotų savybių naudojimas dinamiškam stiliui

Viena iš galingiausių „Paint Worklets“ savybių yra galimybė naudoti CSS individualizuotas savybes (kintamuosius), kad dinamiškai valdytumėte jų elgseną ir išvaizdą. Tai leidžia jums sukurti grafiką, kuri reaguoja į vartotojo sąveikas, duomenų pokyčius ar kitus dinaminius veiksnius.

Pavyzdžiui, galėtumėte naudoti individualizuotą savybę, kad valdytumėte juostų storį mūsų `striped` „Worklet“:

```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(); } } }); ```

Tada, jūsų CSS:

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

Tai padarytų juostas plonesnes, kai vartotojas užveda pelės žymeklį ant elemento.

Sudėtingų formų ir raštų kūrimas

„Canvas“ API suteikia platų metodų spektrą sudėtingoms formoms ir raštams piešti. Galite naudoti šiuos metodus, kad sukurtumėte viską nuo paprastų geometrinių formų iki sudėtingų fraktalinių raštų.

Pavyzdžiui, galėtumėte sukurti „Paint Worklet“, kuris piešia šachmatų lentos raštą:

```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); } } } }); ```

Ir tada naudoti jį savo CSS:

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

Animacijų įgyvendinimas

„Paint Worklets“ gali būti naudojami animacijoms kurti, atnaujinant individualizuotas savybes, kurios kontroliuoja jų išvaizdą laikui bėgant. Galite naudoti CSS animacijas, JavaScript animacijas ar net „Web Animations“ API, kad valdytumėte šiuos pokyčius.

Pavyzdžiui, galėtumėte animuoti `--stripe-offset` individualizuotą savybę, kad sukurtumėte judančių juostų efektą:

```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; } } ```

Geriausios praktikos ir svarstymai

• Našumas: Nors „Paint Worklets“ yra sukurti našumui, vis tiek svarbu optimizuoti savo kodą. Venkite nereikalingų skaičiavimų ir naudokite efektyvias piešimo technikas. Naudokite įrankius, tokius kaip „Chrome DevTools“ našumo skydelis, kad nustatytumėte ir išspręstumėte bet kokias kliūtis.
• Naršyklių suderinamumas: „Paint Worklets“ yra gana nauja technologija, todėl naršyklių palaikymas vis dar tobulėja. Būtinai pateikite atsarginius sprendimus naršyklėms, kurios jų nepalaiko. [Can I use](https://caniuse.com/?search=paint%20api) svetainė teikia naujausią informaciją apie naršyklių palaikymą.
• Kodo organizavimas: Laikykite savo „Worklet“ kodą švarų ir gerai organizuotą. Naudokite komentarus, kad paaiškintumėte savo logiką, ir suskaidykite sudėtingas užduotis į mažesnes, lengviau valdomas funkcijas. Apsvarstykite galimybę naudoti modulių pakuotoją, pvz., „Webpack“ ar „Parcel“, kad valdytumėte savo priklausomybes ir supaprastintumėte kūrimo procesą.
• Prieinamumas: Užtikrinkite, kad jūsų individualizuota grafika būtų prieinama visiems vartotojams. Pateikite alternatyvius tekstinius aprašymus vaizdams ir naudokite ARIA atributus, kad suteiktumėte semantinę informaciją apie savo individualizuotus vartotojo sąsajos elementus. Atsižvelkite į vartotojų su regėjimo sutrikimais poreikius ir užtikrinkite, kad jūsų dizainai būtų suderinami su pagalbinėmis technologijomis.
• Saugumas: Kadangi „Paint Worklets“ vykdo JavaScript, atsižvelkite į saugumo pasekmes. Venkite naudoti nepatikimus duomenis ar vykdyti potencialiai žalingą kodą. Laikykitės geriausių saugaus kodavimo praktikų, kad apsaugotumėte savo vartotojus nuo saugumo pažeidžiamumų. Reguliariai peržiūrėkite savo kodą dėl galimų saugumo rizikų ir atnaujinkite savo priklausomybes, kad išspręstumėte žinomus pažeidžiamumus.

Pavyzdžiai iš realaus pasaulio

„Paint Worklets“ naudojami įvairiose realaus pasaulio programose, siekiant sukurti stulbinančią ir įtraukiančią vartotojo patirtį.

• Interaktyvios duomenų vizualizacijos: „Paint Worklets“ gali būti naudojami dinamiškoms ir interaktyvioms duomenų vizualizacijoms kurti tiesiogiai jūsų CSS. Tai leidžia jums sukurti prietaisų skydelius, diagramas ir grafikus, kurie reaguoja į vartotojo sąveikas ir duomenų pokyčius. Apsvarstykite pavyzdžius, tokius kaip realaus laiko akcijų rinkos stebėjimo įrankiai ar interaktyvūs geografiniai žemėlapiai.
• Individualizuoti vartotojo sąsajos komponentai: „Paint Worklets“ gali būti naudojami kuriant individualizuotus vartotojo sąsajos komponentus, kurie peržengia standartinių HTML elementų ribas. Tai leidžia jums sukurti unikalias ir vizualiai patrauklias vartotojo sąsajas, pritaikytas jūsų specifiniams poreikiams. Pavyzdžiai apima individualizuotas progreso juostas, slankiklius ir mygtukus.
• Meniniai efektai: „Paint Worklets“ gali būti naudojami kuriant platų meninių efektų spektrą, pavyzdžiui, tekstūras, raštus ir animacijas. Tai leidžia jums pridėti kūrybiškumo ir asmeniškumo savo tinklalapių dizainui. Apsvarstykite galimybę kurti individualizuotus fonus, kraštines ar dekoratyvinius elementus.
• Žaidimų kūrimas: „Canvas“ API naudojimas „Paint Worklets“ atveria galimybes lengviems žaidimų elementams tiesiogiai jūsų svetainės stiliuje. Paprastos animacijos ar vizualinis grįžtamasis ryšys gali būti integruoti be didelės JavaScript apkrovos.

Išvada

CSS Paint Worklets yra galingas įrankis kuriant individualizuotą, dinamišką ir našią grafiką tiesiogiai jūsų CSS. Naudodami „Canvas“ API ir veikdami atskiroje gijoje, jie siūlo unikalų lankstumo ir našumo derinį. Toliau gerėjant naršyklių palaikymui, „Paint Worklets“ taps vis svarbesne interneto programavimo įrankių rinkinio dalimi.

Eksperimentuokite su pateiktais pavyzdžiais, tyrinėkite „Canvas“ API dokumentaciją ir išlaisvinkite savo kūrybiškumą! Galimybės yra tikrai beribės.

Papildomi mokymosi šaltiniai

• MDN Web Docs: CSS Painting API
• Houdini.how: Paint API
• Smashing Magazine: An Introduction to the CSS Paint API
• Can I Use: CSS Paint API Browser Support