使用 CSS Paint API 动态创建与分辨率无关的可变背景效果

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

现代Web应用对图像的需求量很大，它们占据网络下载的大部分字节。通过优化它们，你可以更好地利用它们的性能。如果你碰巧使用几何图形作为背景图像，有一个替代方案：你可以使用 CSS Paint API [1] 以编程方式生成背景。

在本教程中，我们将探讨其功能，并探讨如何使用它来动态创建与分辨率无关的动态背景。这将是本教程的输出：

参考阅读：CSS届的绘图板CSS Paint API简介

设置项目

首先，创建一个新的 index.html 文件，并编写如下代码：

<!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>

有几件事要注意：

在第13行，我们加载了一个新的Paint worklet。目前，全球支持率约为63％。因此，我们必须首先检查是否支持 paintWorklet 。我正在使用 textarea 进行演示，因此我们可以看到调整画布的大小将如何重绘图案。最后，你需要创建一个 pattern.js （用于注册绘画工作区）以及一个 styles.css ，我们可以在其中定义几个样式。

什么是worklet？

Paint worklet是一个定义了应该画在画布上的内容的类。它们的工作原理与 canvas 元素类似。如果你以前有这方面的知识，代码会看起来很熟悉。然而，它们并不是100%相同的。例如，在worklet中还不支持文本渲染方法。

在这里，我们还要定义CSS样式。这是我们要使用worklet的地方：

.pattern {  width: 250px;  height: 250px;  border: 1px solid #000;  background-image: paint(pattern);}

我添加了一个黑色的边框，这样我们可以更好地看到 textarea 。要引用一个paint worklet，你需要把 paint(worklet-name) 作为一个值传递给 background-image 属性。但是 pattern 是从哪里来的呢？我们还没有定义它，所以让我们把它作为我们的下一步。

定义Worklet

打开 pattern.js 并添加以下内容：

class Pattern {  paint(context, canvas, properties) {  }}registerPaint(pattern, Pattern);

在这里可以使用 registerPaint 方法注册 paintWorklet 。你可以在此处定义的CSS中引用第一个参数。第二个参数是定义应在canvas上绘画的类。它具有一个包含三个参数的 paint 方法：

contextPaintRenderingContext2DCanvasRenderingContext2D API

canvas ：这是我们的canvas，一个 PaintSize 对象，只有两个属性：width和height。

properties ：这将返回一个 StylePropertyMapReadOnly 对象，我们可以使用该对象通过JavaScript读取CSS属性及其值。

绘制矩形

下一步是显示一些东西，所以让我们绘制矩形。将以下内容添加到 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();    }  }}

我们在这里所做的就是创建一个嵌套循环，以循环遍历画布的宽度和高度。由于矩形的大小为20，因此我们要将矩形的高度和宽度除以20。

在第4行，我们可以使用模数运算符在两种颜色之间切换。我还为深度添加了一些阴影。最后，我们在画布上绘制矩形。如果在浏览器中打开它，则应具有以下内容：

使背景动态化

遗憾的是，除了调整 textarea 的大小和一窥Paint API是如何重绘一切的，这大部分还是静态的。所以，让我们通过添加我们可以改变的自定义CSS属性来让事情变得更加动态。

打开你的 styles.css 并在其中添加以下几行：

.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; }

你可以通过在CSS属性前加上 — 来定义自定义CSS属性。这些属性可以被 var() 函数使用。但在我们的案例中，我们将在我们的paint worklet中使用它。

在CSS中检查支持

为确保支持Paint API，我们还可以检查CSS中的支持。为此，我们有两个选择：

使用 @supports 规则守护规则。使用后备背景图片。

/* 第一种选择 */@supports (background: paint(pattern)) {  /**   * 如果该部分得到评估，则意味着Paint API 支持   **/}/** * 第二种选择 * 如果支持Paint API，后一条规则将覆盖第一条规则。 * 如果不支持，CSS将使其无效，并将应用url()的规则。 **/.pattern {  background-image: url(pattern.png);  background-image: paint(pattern);}

访问绘画worklet中的参数

要读取 pattern.js 中的这些参数，您需要向定义paint worklet的类中添加一个新方法：

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

要在 paint 方法内部访问这些属性，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())    }  };}

对于颜色，我们需要将其转换为字符串。其他所有内容都需要转换为数字。这是因为 properties.get 返回 CSSUnparsedValue 。

properties.get的返回值

为了使内容更具可读性，我创建了两个新函数来为我们处理解析：

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)    }  };}

现在我们要做的就是用相应的 prop 值替换for循环中的所有内容：

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();  }}

现在回到你的浏览器，试着改变一下。

在DevTools中编辑背景总结

为什么CSS Paint API对我们有用？有哪些用例？

最明显的是，它减小了响应的大小。通过消除图像的使用，你可以节省一个网络请求和几千字节。这样可以提高性能。

对于使用DOM元素的复杂CSS效果，你还可以减少页面上的节点数量。因为你可以用Paint API创建复杂的动画，所以不需要额外的空节点。

在我看来，最大的好处是它的可定制性远高于静态背景图片。API还可以创建与分辨率无关的图像，所以你不用担心错过单一屏幕尺寸。

如果你今天选择使用CSS Paint API，请确保你提供polyfill，因为它仍然没有被广泛采用。如果你想调整完成的项目，你可以从这个 GitHub仓库 [2] 中克隆它。