கேன்வாஸ் 2D அட்வான்ஸ்டு: வலைதளத்திற்கான உயர் செயல்திறன் வரைதல் நுட்பங்கள்

HTML5 கேன்வாஸ் உறுப்பு, வலைதளத்தில் கிராபிக்ஸ் வரைவதற்கு ஒரு சக்திவாய்ந்த மற்றும் நெகிழ்வான வழியை வழங்குகிறது. இருப்பினும், பயன்பாடுகள் சிக்கலாக மாறும்போது, செயல்திறன் ஒரு பெரிய தடையாக மாறும். இந்தக் கட்டுரை, கேன்வாஸ் 2D வரைதலை உகப்பாக்குவதற்கான மேம்பட்ட நுட்பங்களை ஆராய்கிறது, இது சவாலான காட்சிகளிலும் மென்மையான அனிமேஷன்கள் மற்றும் பதிலளிக்கக்கூடிய ஊடாடல்களை உறுதி செய்கிறது.

கேன்வாஸ் செயல்திறன் தடைகளைப் புரிந்துகொள்ளுதல்

உகப்பாக்க நுட்பங்களுக்குள் செல்வதற்கு முன், மோசமான கேன்வாஸ் செயல்திறனுக்கு பங்களிக்கும் காரணிகளைப் புரிந்துகொள்வது அவசியம்:

• அதிகப்படியான மறுவரைதல்: ஒரு சிறிய பகுதி மட்டுமே மாறினாலும், ஒவ்வொரு ஃபிரேமிலும் முழு கேன்வாஸையும் மீண்டும் வரைவது ஒரு பொதுவான செயல்திறன் பாதிப்பாகும்.
• சிக்கலான வடிவங்கள்: பல புள்ளிகளைக் கொண்ட சிக்கலான வடிவங்களை வரைவது கணிப்பு ரீதியாக செலவுமிக்கதாக இருக்கும்.
• வெளிப்படைத்தன்மை மற்றும் கலத்தல்: ஆல்ஃபா பிளெண்டிங்கிற்கு ஒவ்வொரு பிக்சலின் நிறத்தையும் கணக்கிட வேண்டும், இது மெதுவாக இருக்கலாம்.
• நிழல்கள்: நிழல்கள் குறிப்பிடத்தக்க கூடுதல் சுமையைச் சேர்க்கின்றன, குறிப்பாக சிக்கலான வடிவங்களுக்கு.
• உரை ரெண்டரிங்: உரையை வரைவது ஆச்சரியப்படும் விதமாக மெதுவாக இருக்கலாம், குறிப்பாக சிக்கலான எழுத்துருக்கள் அல்லது அடிக்கடி புதுப்பிப்புகளுடன்.
• நிலை மாற்றங்கள்: கேன்வாஸ் நிலையை (எ.கா., fillStyle, strokeStyle, lineWidth) அடிக்கடி மாற்றுவது செயல்திறன் குறைவுக்கு வழிவகுக்கும்.
• ஆஃப்-ஸ்கிரீன் ரெண்டரிங்: இது பெரும்பாலும் பயனுள்ளதாக இருந்தாலும், ஆஃப்-ஸ்கிரீன் கேன்வாஸ்களை முறையற்ற முறையில் பயன்படுத்துவது செயல்திறன் சிக்கல்களை அறிமுகப்படுத்தலாம்.

உகப்பாக்க உத்திகள்

கேன்வாஸ் 2D செயல்திறனை மேம்படுத்துவதற்கான நுட்பங்களின் விரிவான கண்ணோட்டம் இங்கே:

1. மறுவரைதலைக் குறைத்தல்: ஸ்மார்ட் ரீபெயின்டிங்

மிகவும் தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும் உகப்பாக்கம் என்பது கேன்வாஸின் தேவையான பகுதிகளை மட்டுமே மீண்டும் வரைவதாகும். இதில் என்ன மாறிவிட்டது என்பதைக் கண்காணித்து, அந்தப் பகுதிகளை மட்டும் புதுப்பிப்பது அடங்கும்.

உதாரணம்: விளையாட்டு மேம்பாடு

நிலையான பின்னணி மற்றும் நகரும் கதாபாத்திரம் கொண்ட ஒரு விளையாட்டைக் கற்பனை செய்து பாருங்கள். ஒவ்வொரு ஃபிரேமிலும் முழுப் பின்னணியையும் மீண்டும் வரைவதற்குப் பதிலாக, கதாபாத்திரத்தையும் அது இருக்கும் பகுதியையும் மட்டும் மீண்டும் வரையுங்கள், நிலையான பின்னணியைத் தொடாமல் விட்டுவிடுங்கள்.

            
// Assume canvas and ctx are initialized

let characterX = 0;
let characterY = 0;
let lastCharacterX = 0;
let lastCharacterY = 0;
let characterSize = 32;

function drawCharacter() {
  // Clear the previous character position
  ctx.clearRect(lastCharacterX, lastCharacterY, characterSize, characterSize);

  // Draw the character at the new position
  ctx.fillStyle = "red";
  ctx.fillRect(characterX, characterY, characterSize, characterSize);

  // Update last character position
  lastCharacterX = characterX;
  lastCharacterY = characterY;
}

function update() {
  // Move the character (example)
  characterX += 1;

  // Call drawCharacter to repaint only the character
  drawCharacter();

  requestAnimationFrame(update);
}

update();

            

              
                Copy
              
            
          

ஸ்மார்ட் ரீபெயின்டிங்கிற்கான நுட்பங்கள்:

• clearRect(): மீண்டும் வரைவதற்கு முன் குறிப்பிட்ட செவ்வகப் பகுதிகளை அழிக்க clearRect(x, y, width, height) ஐப் பயன்படுத்தவும்.
• டர்ட்டி ரெக்டாங்கிள்ஸ்: எந்த செவ்வகப் பகுதிகள் மாறியுள்ளன என்பதைக் கண்காணித்து, அந்தப் பகுதிகளை மட்டும் மீண்டும் வரையவும். பல நகரும் பொருள்களைக் கொண்ட சிக்கலான காட்சிகளுக்கு இது மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும்.
• டபுள் பஃபரிங்: ஒரு ஆஃப்-ஸ்கிரீன் கேன்வாஸில் ரெண்டர் செய்து, பின்னர் முழு ஆஃப்-ஸ்கிரீன் கேன்வாஸையும் தெரியும் கேன்வாஸிற்கு நகலெடுக்கவும். இது சிமிட்டுதலைத் தவிர்க்கிறது, ஆனால் காட்சியின் ஒரு சிறிய பகுதி மட்டுமே மாறினால், தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட மறுவரைதலை விட இது குறைவான செயல்திறன் கொண்டது.

2. வடிவ வரைதலை உகப்பாக்குதல்

பல புள்ளிகளைக் கொண்ட சிக்கலான வடிவங்கள் செயல்திறனை கணிசமாக பாதிக்கும். இதைக் குறைக்க சில உத்திகள் இங்கே:

• வடிவங்களை எளிதாக்குதல்: முடிந்தபோதெல்லாம் உங்கள் வடிவங்களில் உள்ள புள்ளிகளின் எண்ணிக்கையைக் குறைக்கவும். குறைவான கட்டுப்பாட்டுப் புள்ளிகளுடன் மென்மையான வளைவுகளை உருவாக்க எளிய தோராயங்கள் அல்லது அல்காரிதம்களைப் பயன்படுத்தவும்.
• வடிவங்களைக் கேச்சிங் செய்தல்: ஒரு வடிவம் மீண்டும் மீண்டும் வரையப்பட்டால், அதை கேன்வாஸ் பேட்டர்ன் அல்லது படமாகக் கேச் செய்யவும். பின்னர், ஒவ்வொரு முறையும் வடிவத்தை மீண்டும் உருவாக்குவதற்குப் பதிலாக, பேட்டர்ன் அல்லது படத்தை வரையவும்.
• முன்-ரெண்டர் செய்யப்பட்ட சொத்துக்களைப் பயன்படுத்துதல்: நிலையான அல்லது அரிதாக மாறும் வடிவங்களுக்கு, அவற்றை நேரடியாக கேன்வாஸில் வரைவதற்குப் பதிலாக முன்-ரெண்டர் செய்யப்பட்ட படங்களைப் (PNG, JPEG) பயன்படுத்தவும்.
• பாதை உகப்பாக்கம்: சிக்கலான பாதைகளை வரையும்போது, பாதை சரியாக மூடப்பட்டிருப்பதை உறுதிசெய்து, தேவையற்ற கோட்டுத் துண்டுகள் அல்லது வளைவுகளைத் தவிர்க்கவும்.

உதாரணம்: ஒரு வடிவத்தை கேச்சிங் செய்தல்

            
// Create an off-screen canvas to cache the shape
const cacheCanvas = document.createElement('canvas');
cacheCanvas.width = 100; // Example width
cacheCanvas.height = 100; // Example height
const cacheCtx = cacheCanvas.getContext('2d');

// Draw the shape on the cache canvas
cacheCtx.fillStyle = "blue";
cacheCtx.beginPath();
cacheCtx.arc(50, 50, 40, 0, 2 * Math.PI);
cacheCtx.fill();

// Function to draw the cached shape on the main canvas
function drawCachedShape(x, y) {
  ctx.drawImage(cacheCanvas, x, y);
}

// Use the drawCachedShape function to draw the shape repeatedly
drawCachedShape(10, 10);
drawCachedShape(120, 10);
// ...

            

              
                Copy
              
            
          

3. வெளிப்படைத்தன்மை மற்றும் நிழல் விளைவுகளைக் குறைத்தல்

வெளிப்படைத்தன்மை (ஆல்ஃபா பிளெண்டிங்) மற்றும் நிழல்கள் கணக்கீட்டு ரீதியாக செலவுமிக்கவை. அவற்றை குறைவாகப் பயன்படுத்தி, அவற்றின் பயன்பாட்டை உகப்பாக்குங்கள்:

• தேவையற்ற வெளிப்படைத்தன்மையை தவிர்க்கவும்: முடிந்தால், வெளிப்படையான வண்ணங்களுக்குப் பதிலாக ஒளிபுகா வண்ணங்களைப் பயன்படுத்தவும்.
• மேல்படியும் வெளிப்படைத்தன்மையைக் கட்டுப்படுத்தவும்: மேல்படியும் வெளிப்படையான பொருட்களின் எண்ணிக்கையைக் குறைக்கவும். ஒவ்வொரு மேல்படியும் அடுக்குக்கும் கூடுதல் கணக்கீடுகள் தேவை.
• நிழல் மங்கலை உகப்பாக்குங்கள்: நிழல்களுக்கு சிறிய மங்கல் மதிப்புகளைப் பயன்படுத்தவும், ஏனெனில் பெரிய மங்கல் மதிப்புகளுக்கு அதிக செயலாக்கம் தேவைப்படுகிறது.
• நிழல்களை முன்-ரெண்டர் செய்யவும்: ஒரு நிழல் நிலையானதாக இருந்தால், அதை ஒரு ஆஃப்-ஸ்கிரீன் கேன்வாஸில் முன்-ரெண்டர் செய்து, பின்னர் நிகழ்நேரத்தில் கணக்கிடுவதற்குப் பதிலாக முன்-ரெண்டர் செய்யப்பட்ட நிழலை வரையவும்.

4. உரை ரெண்டரிங் உகப்பாக்கம்

உரை ரெண்டரிங் மெதுவாக இருக்கலாம், குறிப்பாக சிக்கலான எழுத்துருக்களுடன். இந்த உத்திகளைக் கவனியுங்கள்:

• உரையைக் கேச் செய்யவும்: உரை நிலையானதாக அல்லது அரிதாக மாறினால், அதை ஒரு படமாகக் கேச் செய்யவும்.
• வலை எழுத்துருக்களை குறைவாகப் பயன்படுத்தவும்: வலை எழுத்துருக்கள் ஏற்றுவதற்கும் ரெண்டர் செய்வதற்கும் மெதுவாக இருக்கலாம். பயன்படுத்தப்படும் வலை எழுத்துருக்களின் எண்ணிக்கையைக் கட்டுப்படுத்தி, அவற்றின் ஏற்றுதலை உகப்பாக்குங்கள்.
• எழுத்துரு அளவு மற்றும் பாணியை உகப்பாக்குங்கள்: சிறிய எழுத்துரு அளவுகள் மற்றும் எளிமையான எழுத்துரு பாணிகள் பொதுவாக வேகமாக ரெண்டர் ஆகும்.
• மாற்றுகளைக் கருத்தில் கொள்ளுங்கள்: உரை முற்றிலும் அலங்காரத்திற்காக இருந்தால், கேன்வாஸ் உரைக்குப் பதிலாக SVG அல்லது CSS உரை விளைவுகளைப் பயன்படுத்துவதைக் கவனியுங்கள்.

5. நிலை மாற்றங்களைக் குறைத்தல்

கேன்வாஸ் நிலையை மாற்றுவது (எ.கா., fillStyle, strokeStyle, lineWidth, font) செலவுமிக்கதாக இருக்கலாம். ஒரே நிலையைப் பயன்படுத்தும் வரைதல் செயல்பாடுகளைக் குழுவாக்குவதன் மூலம் நிலை மாற்றங்களின் எண்ணிக்கையைக் குறைக்கவும்.

உதாரணம்: திறனற்ற மற்றும் திறமையான நிலை மேலாண்மை

திறனற்றது:

            
ctx.fillStyle = "red";
ctx.fillRect(10, 10, 50, 50);

ctx.fillStyle = "blue";
ctx.fillRect(70, 10, 50, 50);

ctx.fillStyle = "green";
ctx.fillRect(130, 10, 50, 50);

            

              
                Copy
              
            
          

திறமையானது:

            
ctx.fillStyle = "red";
ctx.fillRect(10, 10, 50, 50);

ctx.fillStyle = "blue";
ctx.fillRect(70, 10, 50, 50);

ctx.fillStyle = "green";
ctx.fillRect(130, 10, 50, 50);

            

              
                Copy
              
            
          

ஒரு சிறந்த அணுகுமுறை இதுவாக இருக்கும்:

            
ctx.fillStyle = "red";
ctx.fillRect(10, 10, 50, 50);

ctx.fillStyle = "blue";
ctx.fillRect(70, 10, 50, 50);

ctx.fillStyle = "green";
ctx.fillRect(130, 10, 50, 50);

            

              
                Copy
              
            
          

நிலை மாற்றங்களைக் குறைக்கவும் செயல்திறனை அதிகரிக்கவும் முடிந்தபோதெல்லாம் வரைதல் அழைப்புகளை மறுசீரமைத்து குழுவாக்கவும்.

6. ஆஃப்-ஸ்கிரீன் கேன்வாஸ்களைப் பயன்படுத்துதல்

ஆஃப்-ஸ்கிரீன் கேன்வாஸ்கள் பல்வேறு உகப்பாக்க நுட்பங்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படலாம்:

• முன்-ரெண்டரிங்: சிக்கலான அல்லது நிலையான கூறுகளை ஒரு ஆஃப்-ஸ்கிரீன் கேன்வாஸில் ரெண்டர் செய்து, பின்னர் ஆஃப்-ஸ்கிரீன் கேன்வாஸை தெரியும் கேன்வாஸிற்கு நகலெடுக்கவும். இது ஒவ்வொரு ஃபிரேமிலும் கூறுகளை மீண்டும் வரைவதைத் தவிர்க்கிறது.
• டபுள் பஃபரிங்: முழு காட்சியையும் ஒரு ஆஃப்-ஸ்கிரீன் கேன்வாஸில் ரெண்டர் செய்து, பின்னர் ஆஃப்-ஸ்கிரீன் கேன்வாஸை தெரியும் கேன்வாஸிற்கு நகலெடுக்கவும். இது சிமிட்டுதலைத் தவிர்க்கிறது.
• பட செயலாக்கம்: பட செயலாக்க செயல்பாடுகளை (எ.கா., வடிகட்டுதல், மங்கலாக்குதல்) ஒரு ஆஃப்-ஸ்கிரீன் கேன்வாஸில் செய்து, பின்னர் முடிவை தெரியும் கேன்வாஸிற்கு நகலெடுக்கவும்.

முக்கிய குறிப்பு: ஆஃப்-ஸ்கிரீன் கேன்வாஸ்களை உருவாக்குவதற்கும் நிர்வகிப்பதற்கும் அதன் சொந்த கூடுதல் சுமை உள்ளது. அவற்றை விவேகமாகப் பயன்படுத்துங்கள், மேலும் அவற்றை அடிக்கடி உருவாக்குவதையும் அழிப்பதையும் தவிர்க்கவும்.

7. வன்பொருள் முடுக்கம்

பயனரின் உலாவியில் வன்பொருள் முடுக்கம் இயக்கப்பட்டிருப்பதை உறுதிசெய்யவும். பெரும்பாலான நவீன உலாவிகள் இயல்பாகவே வன்பொருள் முடுக்கத்தை இயக்குகின்றன, ஆனால் இது பயனரால் அல்லது சில உலாவி நீட்டிப்புகளால் முடக்கப்படலாம்.

வன்பொருள் முடுக்கத்தை ஊக்குவிக்க, இது போன்ற CSS பண்புகளைப் பயன்படுத்தவும்:

            
transform: translateZ(0);
will-change: transform;

            

              
                Copy
              
            
          

இந்த பண்புகள், கேன்வாஸ் உறுப்பு வன்பொருள் முடுக்கத்தைப் பயன்படுத்தி ரெண்டர் செய்யப்பட வேண்டும் என்று உலாவிக்கு சுட்டிக்காட்ட முடியும்.

8. சரியான API-ஐத் தேர்ந்தெடுத்தல்: கேன்வாஸ் 2D மற்றும் WebGL

கேன்வாஸ் 2D பல பயன்பாடுகளுக்குப் பொருத்தமானது என்றாலும், சிக்கலான 3D கிராபிக்ஸ் மற்றும் சில வகையான 2D கிராபிக்ஸ்-களுக்கு WebGL கணிசமாக சிறந்த செயல்திறனை வழங்குகிறது. உங்கள் பயன்பாட்டிற்கு அதிக எண்ணிக்கையிலான பொருள்கள், சிக்கலான விளைவுகள் அல்லது 3D காட்சிகளின் உயர் செயல்திறன் ரெண்டரிங் தேவைப்பட்டால், WebGL-ஐப் பயன்படுத்துவதைக் கவனியுங்கள்.

WebGL நூலகங்கள்: Three.js மற்றும் Babylon.js போன்ற நூலகங்கள் WebGL மேம்பாட்டை எளிதாக்குகின்றன மற்றும் உயர்-நிலை சுருக்கங்களை வழங்குகின்றன.

9. சுயவிவரம் மற்றும் பிழைதிருத்தம்

உங்கள் கேன்வாஸ் பயன்பாடுகளை சுயவிவரம் செய்யவும் செயல்திறன் தடைகளைக் கண்டறியவும் உலாவி டெவலப்பர் கருவிகளைப் பயன்படுத்தவும். Chrome DevTools செயல்திறன் பேனல் மற்றும் Firefox Profiler ஆகியவை மெதுவான வரைதல் செயல்பாடுகள், அதிகப்படியான மறுவரைதல் மற்றும் பிற செயல்திறன் சிக்கல்களைக் கண்டறிய உதவும்.

10. சிறந்த நடைமுறைகளின் சுருக்கம்

• மறுவரைதலைக் குறைத்தல்: கேன்வாஸின் தேவையான பகுதிகளை மட்டும் மீண்டும் வரையவும்.
• வடிவங்களை எளிதாக்குதல்: உங்கள் வடிவங்களில் உள்ள புள்ளிகளின் எண்ணிக்கையைக் குறைக்கவும்.
• வடிவங்கள் மற்றும் உரையை கேச் செய்யவும்: நிலையான அல்லது அரிதாக மாறும் கூறுகளை படங்கள் அல்லது பேட்டர்ன்களாக கேச் செய்யவும்.
• வெளிப்படைத்தன்மை மற்றும் நிழல்களைக் குறைத்தல்: வெளிப்படைத்தன்மை மற்றும் நிழல்களை குறைவாகப் பயன்படுத்தவும்.
• நிலை மாற்றங்களைக் குறைத்தல்: ஒரே நிலையைப் பயன்படுத்தும் வரைதல் செயல்பாடுகளை குழுவாக்கவும்.
• ஆஃப்-ஸ்கிரீன் கேன்வாஸ்களைப் பயன்படுத்துதல்: முன்-ரெண்டரிங், டபுள் பஃபரிங் மற்றும் பட செயலாக்கத்திற்கு ஆஃப்-ஸ்கிரீன் கேன்வாஸ்களைப் பயன்படுத்தவும்.
• வன்பொருள் முடுக்கத்தை இயக்குதல்: CSS பண்புகளைப் பயன்படுத்தி வன்பொருள் முடுக்கத்தை ஊக்குவிக்கவும்.
• சரியான API-ஐத் தேர்ந்தெடுத்தல்: சிக்கலான 3D அல்லது உயர் செயல்திறன் 2D கிராபிக்ஸ்-க்கு WebGL-ஐக் கருத்தில் கொள்ளுங்கள்.
• சுயவிவரம் மற்றும் பிழைதிருத்தம்: செயல்திறன் தடைகளைக் கண்டறிய உலாவி டெவலப்பர் கருவிகளைப் பயன்படுத்தவும்.

சர்வதேசமயமாக்கல் பரிசீலனைகள்

உலகளாவிய பார்வையாளர்களுக்காக கேன்வாஸ் பயன்பாடுகளை உருவாக்கும்போது, இந்த சர்வதேசமயமாக்கல் காரணிகளைக் கருத்தில் கொள்ளுங்கள்:

• உரை ரெண்டரிங்: உங்கள் பயன்பாடு வெவ்வேறு எழுத்துத் தொகுப்புகள் மற்றும் எழுத்துரு குறியாக்கங்களை ஆதரிக்கிறது என்பதை உறுதிசெய்யவும். யூனிகோட் எழுத்துருக்களைப் பயன்படுத்தவும் மற்றும் பொருத்தமான எழுத்துக் குறியாக்கத்தைக் குறிப்பிடவும்.
• உள்ளூர்மயமாக்கல்: பயனரின் மொழி மற்றும் கலாச்சாரத்திற்குப் பொருந்தும் வகையில் உரை மற்றும் படங்களை உள்ளூர்மயமாக்குங்கள்.
• வலமிருந்து இடமாக (RTL) தளவமைப்பு: அரபு மற்றும் ஹீப்ரு போன்ற மொழிகளுக்கு RTL தளவமைப்புகளை ஆதரிக்கவும்.
• எண் மற்றும் தேதி வடிவமைப்பு: பயனரின் வட்டாரத்திற்கு ஏற்ப எண்கள் மற்றும் தேதிகளை வடிவமைக்கவும்.

முடிவுரை

மென்மையான, பதிலளிக்கக்கூடிய மற்றும் பார்வைக்கு ஈர்க்கக்கூடிய வலைப் பயன்பாடுகளை உருவாக்க கேன்வாஸ் 2D செயல்திறனை உகப்பாக்குவது அவசியம். மோசமான செயல்திறனுக்கு பங்களிக்கும் காரணிகளைப் புரிந்துகொண்டு, இந்தக் கட்டுரையில் கோடிட்டுக் காட்டப்பட்டுள்ள நுட்பங்களைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், உங்கள் கேன்வாஸ் பயன்பாடுகளின் செயல்திறனை கணிசமாக மேம்படுத்தலாம் மற்றும் உலகளாவிய பார்வையாளர்களுக்கு சிறந்த பயனர் அனுபவத்தை வழங்கலாம். உங்கள் குறியீட்டை சுயவிவரம் செய்யவும், வெவ்வேறு சாதனங்களில் சோதிக்கவும், உங்கள் பயன்பாட்டின் குறிப்பிட்ட தேவைகளுக்கு ஏற்ப உகப்பாக்கங்களை மாற்றியமைக்கவும் நினைவில் கொள்ளுங்கள். கேன்வாஸ் API, சரியாகப் பயன்படுத்தும்போது, ஊடாடும் மற்றும் ஈர்க்கக்கூடிய வலை அனுபவங்களை உருவாக்குவதற்கான ஒரு சக்திவாய்ந்த இயந்திரத்தை வழங்குகிறது.