[譯] 使用 CSS Paint API 動態創建與分辨率無關的可變背景

來源：https://medium.com/better-programming，作者：Ferenc Almasi

現代Web應用對圖像的需求量很大，它們佔據網絡下載的大部分字節。通過優化它們，你可以更好地利用它們的性能。如果你碰巧使用幾何圖形作爲背景圖像，有一個替代方案：你可以使用 CSS Paint API ^[1] 以編程方式生成背景。

在本教程中，我們將探討其功能，並探討如何使用它來動態創建與分辨率無關的動態背景。這將是本教程的輸出：

參考閱讀：CSS屆的繪圖板CSS Paint API簡介，張鑫旭， https://www.zhangxinxu.com/wordpress/2018/11/css-paint-api-canvas/

設置項目

首先，創建一個新的 index.html 文件，並編寫如下代碼：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
  <head>
    <meta charset="UTF-8" />
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0" />
    <title>:art: CSS Paint API</title>
    <link rel="stylesheet" href="styles.css" />
  </head>
  <body>
    <textarea class="pattern"></textarea>
    <script>
      if ('paintWorklet' in CSS) {
        CSS.paintWorklet.addModule('pattern.js');
      }
    </script>
  </body>
</html>

有幾件事要注意：

在第13行，我們加載了一個新的Paint worklet。目前，全球支持率約爲63％。因此，我們必須首先檢查是否支持 paintWorklet 。
我正在使用 textarea 進行演示，因此我們可以看到調整畫布的大小將如何重繪圖案。
最後，你需要創建一個 pattern.js （用於註冊繪畫工作區）以及一個 styles.css ，我們可以在其中定義幾個樣式。

什麼是worklet？

Paint worklet是一個定義了應該畫在畫布上的內容的類。它們的工作原理與 canvas 元素類似。如果你以前有這方面的知識，代碼會看起來很熟悉。然而，它們並不是100%相同的。例如，在worklet中還不支持文本渲染方法。

在這裏，我們還要定義CSS樣式。這是我們要使用worklet的地方：

.pattern {
  width: 250px;
  height: 250px;
  border: 1px solid #000;

  background-image: paint(pattern);
}

我添加了一個黑色的邊框，這樣我們可以更好地看到 textarea 。要引用一個paint worklet，你需要把 paint(worklet-name) 作爲一個值傳遞給 background-image 屬性。但是 pattern 是從哪裏來的呢？我們還沒有定義它，所以讓我們把它作爲我們的下一步。

定義Worklet

打開 pattern.js 並添加以下內容：

class Pattern {
  paint(context, canvas, properties) {

  }
}

registerPaint('pattern', Pattern);

在這裏可以使用 registerPaint 方法註冊 paintWorklet 。你可以在此處定義的CSS中引用第一個參數。第二個參數是定義應在canvas上繪畫的類。它具有一個包含三個參數的 paint 方法：

context
PaintRenderingContext2D
CanvasRenderingContext2D API

canvas ：這是我們的canvas，一個 PaintSize 對象，只有兩個屬性：width和height。
properties ：這將返回一個 StylePropertyMapReadOnly 對象，我們可以使用該對象通過JavaScript讀取CSS屬性及其值。

繪製矩形

下一步是顯示一些東西，所以讓我們繪製矩形。將以下內容添加到 paint 方法中：

paint(context, canvas, properties) {
  for (let x = 0; x < canvas.height / 20; x++) {
    for (let y = 0; y < canvas.width / 20; y++) {
      const bgColor = (x + y) % 2 === 0 ? '#FFF' : '#FFCC00';

      context.shadowColor = '#212121';
      context.shadowBlur = 10;
      context.shadowOffsetX = 10;
      context.shadowOffsetY = 1;

      context.beginPath();
      context.fillStyle = bgColor;
      context.rect(x * 20, y * 20, 20, 20);
      context.fill();
    }
  }
}

我們在這裏所做的就是創建一個嵌套循環，以循環遍歷畫布的寬度和高度。由於矩形的大小爲20，因此我們要將矩形的高度和寬度除以20。

在第4行，我們可以使用模數運算符在兩種顏色之間切換。我還爲深度添加了一些陰影。最後，我們在畫布上繪製矩形。如果在瀏覽器中打開它，則應具有以下內容：

使背景動態化

遺憾的是，除了調整 textarea 的大小和一窺Paint API是如何重繪一切的，這大部分還是靜態的。所以，讓我們通過添加我們可以改變的自定義CSS屬性來讓事情變得更加動態。

打開你的 styles.css 並在其中添加以下幾行：

.pattern {
     width: 250px;
     height: 250px;
     border: 1px solid #000;

     background-image: paint(pattern);
+    --pattern-color: #FFCC00;
+    --pattern-size: 23;
+    --pattern-spacing: 0;
+    --pattern-shadow-blur: 10;
+    --pattern-shadow-x: 10;
+    --pattern-shadow-y: 1;
 }

你可以通過在CSS屬性前加上 — 來定義自定義CSS屬性。這些屬性可以被 var() 函數使用。但在我們的案例中，我們將在我們的paint worklet中使用它。

在CSS中檢查支持

爲確保支持Paint API，我們還可以檢查CSS中的支持。爲此，我們有兩個選擇：

使用 @supports 規則守護規則。
使用後備背景圖片。

/* 第一種選擇 */
@supports (background: paint(pattern)) {
  /**
   * 如果該部分得到評估，則意味着Paint API 支持
   **/
}

/**
 * 第二種選擇
 * 如果支持Paint API，後一條規則將覆蓋第一條規則。
 * 如果不支持，CSS將使其無效，並將應用url()的規則。
 **/
.pattern {
  background-image: url(pattern.png);
  background-image: paint(pattern);
}

訪問繪畫worklet中的參數

要讀取 pattern.js 中的這些參數，您需要向定義paint worklet的類中添加一個新方法：

class Pattern {
  // `inputProperties`方法返回的任何東西，paint worklet都可以訪問。
  static get inputProperties() {
    return [
      '--pattern-color',
      '--pattern-size',
      '--pattern-spacing',
      '--pattern-shadow-blur',
      '--pattern-shadow-x',
      '--pattern-shadow-y'
    ];
  }
}

要在 paint 方法內部訪問這些屬性，可以使用 properties.get ：

paint(context, canvas, properties) {
  const props = {
    color: properties.get('--pattern-color').toString().trim(),
    size: parseInt(properties.get('--pattern-size').toString()),
    spacing: parseInt(properties.get('--pattern-spacing').toString()),
    shadow: {
      blur: parseInt(properties.get('--pattern-shadow-blur').toString()),
      x: parseInt(properties.get('--pattern-shadow-x').toString()),
      y: parseInt(properties.get('--pattern-shadow-y').toString())
    }
  };
}

對於顏色，我們需要將其轉換爲字符串。其他所有內容都需要轉換爲數字。這是因爲 properties.get 返回 CSSUnparsedValue 。

爲了使內容更具可讀性，我創建了兩個新函數來爲我們處理解析：

paint(context, canvas, properties) {
  const getPropertyAsString = property => properties.get(property).toString().trim();
  const getPropertyAsNumber = property => parseInt(properties.get(property).toString());

  const props = {
    color: getPropertyAsString('--pattern-color'),
    size: getPropertyAsNumber('--pattern-size'),
    spacing: getPropertyAsNumber('--pattern-spacing'),
    shadow: {
      blur: getPropertyAsNumber('--pattern-shadow-blur'),
      x: getPropertyAsNumber('--pattern-shadow-x'),
      y: getPropertyAsNumber('--pattern-shadow-y')
    }
  };
}

現在我們要做的就是用相應的 prop 值替換for循環中的所有內容：

for (let x = 0; x < canvas.height / props.size; x++) {
  for (let y = 0; y < canvas.width / props.size; y++) {
    const bgColor = (x + y) % 2 === 0 ? '#FFF' : props.color;

    context.shadowColor = '#212121';
    context.shadowBlur = props.shadow.blur;
    context.shadowOffsetX = props.shadow.x;
    context.shadowOffsetY = props.shadow.y;

    context.beginPath();
    context.fillStyle = bgColor;
    context.rect(x * (props.size + props.spacing),
                 y * (props.size + props.spacing), props.size, props.size);
    context.fill();
  }
}

現在回到你的瀏覽器，試着改變一下。