Canvas (HTML)
Canvas (англ. canvas — «холст», рус. канва́с) — элемент HTML5, предназначенный для создания растрового двухмерного изображения при помощи скриптов, обычно на языке JavaScript[2]. Начало отсчёта блока находится слева сверху. От него и строится каждый элемент блока[3]. Размер пространства координат не обязательно отражает размер фактической отображаемой площади[3]. По умолчанию его ширина равна 300 пикселям, а высота 150[3].
Используется, как правило, для отрисовки графиков для статей и игрового поля в некоторых браузерных играх. Но также может использоваться для встраивания видео в страницу и создания полноценного плеера.
Используется в WebGL для аппаратного ускорения 3D-графики[4].
Компанией Google была выпущена JavaScript-библиотека explorercanvas Архивировано 11 февраля 2013 года., которая позволяла работать с Canvas в браузерах IE7 и IE8.
Canvas может усложнить задачу роботам по распознаванию Капчи. При использовании canvas с сервера загружается не картинка, а набор точек (или алгоритм прорисовки), по которым браузер прорисовывает картинку (капчу)[5].
Что важно знать
| Canvas | |
|---|---|
| Описывается по ссылке | html.spec.whatwg.org/… (англ.) |
| Не включает | interactive element[d][1] |
| Краткое имя/название | canvas |
История
Впервые элемент canvas был представлен компанией Apple в движке WebKit для Mac OS X с целью последующего его использования в приложениях Dashboard и Safari[2].
Ситуацию с отсутствием canvas в IE исправила компания Google, выпустившая собственное расширение, написанное на JavaScript, под названием ExplorerCanvas[6].
На сегодняшний день canvas чаще используется для построения графиков, простой анимации и игр в браузерах[7]. Группа WHATWG предлагает использовать canvas как стандарт для создания графики в новых поколениях веб-приложений[8].
Организация Mozilla Foundation ведёт проект под названием Canvas 3D[9], целью которого является добавить низкоуровневую поддержку графических ускорителей для отображения трёхмерных изображений через HTML-элемент canvas. Наряду с этим существуют библиотеки, реализующие работу с трёхмерными моделями, среди них three Архивная копия от 9 мая 2017 на Wayback Machine.
Поддержка
| IE | Firefox | Safari | Chrome | Opera | iOS | Android |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 9.0+ | 3.0+ | 3.0+ | 3.0+ | 10.0+ | 3.0+ | 1.0+ |
Возможности
canvas позволяет разместить на холсте: картинку, видео, текст. Залить всё это сплошным цветом, либо обвести контуры или даже добавить градиент[10]. Добавление теней похожих на свойства css3 box-shadow и text-shadow. И, наконец, отрисовка фигур с помощью указания контрольных точек. Причём можно изменять как ширину линий, так и кисть рисовки линий, стиль соединений линий[11].
Особенности
- Изменение высоты или ширины холста сотрёт всё его содержимое и все настройки, проще говоря он создастся заново[12];
- Начало отсчёта (точка 0,0) находится в левом верхнем углу[13]. Но её можно сдвигать[14];
- 3D-контекста нет, есть отдельные разработки, но они не стандартизованы[15];
- Цвет текста можно указывать аналогично CSS, впрочем, как и размер шрифта.
Примеры или паттерны оптимизации
В случае, если вам нет необходимости перерисовывать холст, но нужно производить манипуляции с ним, то вы можете «сфотографировать» весь холст и сохранить в переменную. И работать уже с этим рисунком, не заставляя канвас отрисовываться после каждой манипуляции.
Если обновляться должно не всё изображение, а только его часть, то вы можете стирать определённую зону на холсте и рисовать её заново.
Браузеры могут оптимизировать анимации, идущие одновременно, уменьшив число reflow и repaint до одного, что в свою очередь приведёт к повышению точности анимации. Например анимации на JavaScript, синхронизированные с CSS transitions или SVG SMIL. Плюс ко всему если выполняется анимация в табе, который невидим, браузеры не будут продолжать перерисовку, что приведёт к меньшему использованию CPU, GPU, памяти и как следствие снизит расход батареи в мобильных устройствах[16]. Для этого используйте requestAnimationFrame.
Все текущие браузеры имеют фильтр размытия изображения при его увеличении. Его стоит использовать, если вы часто попиксельно обрабатываете картинку. Путём уменьшения картинки, например, в два раза и последующего аппаратного увеличения её с помощью фильтра[17].
Если игра позволяет отдельно обрабатывать фон и элементы игры, то имеет смысл сделать два холста друг над другом[18].
Для очистки канвы лучшим средством будет использование clearRect[18], однако, если очищать только необходимые участки, то скорость возрастёт ещё больше.
Критика
- Чрезмерно нагружает процессор и оперативную память;
- Из-за ограничения сборщика мусора нет возможности очистить память;
- Необходимо самому обрабатывать события с объектами[19];
- Плохая производительность при высоком разрешении[19];
- Приходится отрисовывать отдельно каждый элемент[19].
- Возможность создания на страницах специальных «маячков», т. н. Canvas Fingerprinting, для отслеживания пользователей в сети.
Преимущества
Использование
Использование и операции с элементом возможны только через JavaScript.
<!doctype html>
<html lang="ru">
<head>
<title>canvas</title>
<script src="example.js"></script>
</head>
<body>
<canvas id="canvas">Этот элемент не поддерживается</canvas>
</body>
</html>
Файл example.js
var canvas = document.getElementById('canvas'),
context = canvas.getContext('2d');
function onLoadHandler() {
/*
Далее какие-либо действия над холстом
*/
}
window.onload = onLoadHandler;
Примеры
Использование JavaScript для рисования окружности
<html lang="ru">
<head>
<title>circle</title>
</head>
<body>
<canvas id="example">Обновите браузер</canvas>
<script>
var canvas = document.getElementById('example'),
context = canvas.getContext('2d');
function drawCircle(x, y, r) {
context.arc(x, y, r, 0, 2 * Math.PI, false);
}
context.beginPath();
drawCircle(150, 75, 50);
context.lineWidth = 15;
context.strokeStyle = '#0f0';
context.stroke();
</script>
</body>
</html>
Отрисовка на canvas обдуваемого дерева Пифагора
<html>
<head>
<title>Дерево Пифагора</title>
<script type="text/javascript">
// функция рисует под углом angle линию из указанной точки длиной ln
function drawLine(x, y, ln, angle) {
context.moveTo(x, y);
context.lineTo(Math.round(x + ln * Math.cos(angle)), Math.round(y - ln * Math.sin(angle)));
}
// Функция рисует дерево
function drawTree(x, y, ln, minLn, angle) {
if (ln > minLn) {
ln = ln * 0.75;
drawLine(x, y, ln, angle);
x = Math.round(x + ln * Math.cos(angle));
y = Math.round(y - ln * Math.sin(angle));
drawTree(x, y, ln, minLn, angle + Math.PI / 4);
drawTree(x, y, ln, minLn, angle - Math.PI / 6);
// если поставить угол Math.PI/4 , то выйдет классическое дерево
}
}
// Инициализация переменных
function init() {
var canvas = document.getElementById("tree"),
x = 100 + (canvas.width / 2),
y = 170 + canvas.height, // положении ствола
ln = 120, // начальная длина линии
minLn = 5; // минимальная длина линии
canvas.width = 480; // Ширина холста
canvas.height = 320; // высота холста
context = canvas.getContext('2d');
context.fillStyle = '#ddf'; // цвет фона
context.strokeStyle = '#020'; //цвет линий
context.fillRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);
context.lineWidth = 2; // ширина линий
context.beginPath();
drawTree(x, y, ln, minLn, Math.PI / 2);
context.stroke();
}
window.onload = init;
</script>
</head>
<body>
<canvas id="tree"></canvas>
</body>
</html>
Библиотеки
- libCanvas — лёгкий, но тем не менее функциональный фреймворк canvas
- Processing.js — порт языка визуализации Processing
- EaselJS — библиотека с API похожим на Flash
- PlotKit — библиотека для создания чартов и графики
- Rekapi — API Canvas для создания анимации на кейфреймах
- PhiloGL — фреймворк WebGL для визуализации данных, разработки игр и креативного кодирования.
- JavaScript InfoVis Toolkit — создаёт интерактивную 2D Canvas визуализацию данных для Web.
- Frame-Engine — фреймворк для разработки приложений и игр.
См. также
Примечания
Ссылки
- Примеры работы
- 3D Walker. Дата обращения: 14 октября 2013. Архивировано 27 сентября 2013 года.
- Racing 3D. Дата обращения: 14 октября 2013. Архивировано 14 февраля 2009 года.
- Интерактивная игра. Дата обращения: 14 октября 2013. Архивировано 5 октября 2013 года.
- Карта московского метро. Дата обращения: 14 февраля 2022. Архивировано 14 февраля 2022 года.
- Карта звёздного неба. Дата обращения: 2 ноября 2013. Архивировано из оригинала 5 августа 2014 года.
- Строительные калькуляторы с чертежами.
- Для ознакомления
- HTML5 Canvas. Дата обращения: 31 октября 2013. Архивировано 31 октября 2013 года.
- MDN. Дата обращения: 31 октября 2013. Архивировано 6 ноября 2013 года.
- Living Standard. Дата обращения: 31 октября 2013. Архивировано 27 апреля 2009 года.
- Спецификация Canvas 2D Context, перевод на русский. Дата обращения: 28 мая 2016. Архивировано 17 июня 2016 года.
- Android canvas. Дата обращения: 31 октября 2013. Архивировано 2 ноября 2013 года.
- Оптимизация работы элемента canvas в HTML5. Дата обращения: 31 октября 2013. Архивировано 4 ноября 2013 года.
- diveintohtml5. Дата обращения: 31 октября 2013. Архивировано 29 октября 2013 года.
- Основы canvas. Дата обращения: 31 октября 2013. Архивировано 4 ноября 2013 года.
- HTML5 fundamentals, Part 4: The final touch. Дата обращения: 31 октября 2013. Архивировано 3 ноября 2013 года.
