**CSS** Houdini Paint API：用 JS 在 **CSS** 中绘制自定义背景

CSS Houdini Paint API：用 JS 给你的网页“画个妆”

各位看官，咱们今天聊点儿前端的“黑魔法”——CSS Houdini Paint API。别被“API”吓着，其实它就是个让你能用JavaScript在CSS里“作画”的神奇工具。想给你的网页背景来点不一样的？想让你的按钮动起来？Houdini Paint API能帮你实现！

想象一下，你厌倦了千篇一律的渐变色和静态图片背景，想给你的网页来点儿独一无二的花纹。以前，你可能得求助于设计师，让他们用PS或者AI给你做图，然后切图，再用background-image或者background-repeat来铺满整个背景。麻烦不说，效果还可能不尽如人意，毕竟图片缩放总会有点儿失真。

现在，有了 Houdini Paint API，你就能摇身一变，成为网页的“化妆师”，直接用JavaScript在CSS里“画”出你想要的背景图案。而且，这些图案是矢量的，无论怎么缩放都不会失真，完美适应各种屏幕尺寸。

Houdini：CSS 的炼金术士

在深入 Paint API 之前，咱们先简单了解一下 Houdini。 Houdini 并不是一个单一的API，而是一组底层API的集合，它们允许开发者扩展CSS引擎的能力。你可以把它想象成一个“炼金术士”，能够将JavaScript的魔法注入到CSS的灵魂之中。

Houdini 的出现，让前端开发不再局限于CSS预定义的属性和行为。你可以创建自定义的属性、动画、布局等等，真正掌控你的网页样式。

Paint API：让 CSS 成为你的画板

Paint API 是 Houdini 家族中最耀眼的一颗星。它允许你定义一个 JavaScript 函数，这个函数会在CSS渲染过程中被调用，然后在指定的区域内“绘制”出你想要的内容。

换句话说，你可以把一段JavaScript代码注册成一个CSS函数，然后在CSS中使用这个函数来设置元素的背景、边框等等。就像给CSS增加了一个“绘画”的能力，让你可以随心所欲地创造出各种奇特的视觉效果。

来，咱们开始“画”起来！

理论说了这么多，咱们还是得撸起袖子，用代码来感受一下 Paint API 的魅力。

第一步：注册你的“画笔”

首先，你需要创建一个 JavaScript 文件（比如 paint.js），并在其中定义一个类，这个类需要实现 paint 方法。这个 paint 方法就是你的“画笔”，它会在 CSS 渲染过程中被调用。

// paint.js
class MyCustomPaint {
  static get inputProperties() {
    return ['--my-color', '--my-size'];
  }

  paint(ctx, geom, properties) {
    // ctx: CanvasRenderingContext2D 对象，用于绘制图形
    // geom: 一个对象，包含元素的宽度和高度
    // properties: 一个对象，包含 CSS 属性的值

    const color = properties.get('--my-color').toString();
    const size = parseInt(properties.get('--my-size').toString());

    ctx.fillStyle = color;
    ctx.fillRect(0, 0, geom.width, geom.height);

    ctx.fillStyle = 'white';
    ctx.font = `${size}px sans-serif`;
    ctx.textAlign = 'center';
    ctx.textBaseline = 'middle';
    ctx.fillText('Hello Houdini!', geom.width / 2, geom.height / 2);
  }
}

// 注册你的 PaintWorklet
registerPaint('my-custom-paint', MyCustomPaint);

这段代码做了什么呢？

class MyCustomPaint: 定义了一个类，这个类将负责绘制我们的自定义背景。
static get inputProperties(): 这是一个静态方法，它告诉浏览器你的“画笔”需要哪些 CSS 属性作为输入。在这里，我们声明了 --my-color 和 --my-size 两个 CSS 变量。
paint(ctx, geom, properties): 这是最核心的方法。它接收三个参数：
- ctx: 一个 CanvasRenderingContext2D 对象，你可以把它想象成一个真实的画笔，你可以用它来绘制各种图形。
- geom: 一个对象，包含元素的宽度和高度。通过 geom.width 和 geom.height 你可以获取到元素的尺寸。
- properties: 一个对象，包含了 CSS 属性的值。通过 properties.get('--my-color').toString() 你可以获取到 CSS 变量 --my-color 的值。
registerPaint('my-custom-paint', MyCustomPaint): 这个函数将你的 MyCustomPaint 类注册成一个 PaintWorklet，并且给它取了一个名字 my-custom-paint。以后你就可以在 CSS 中使用这个名字来调用你的“画笔”了。

第二步：引入你的“画笔”

接下来，你需要在你的 HTML 文件中引入你的 JavaScript 文件。注意，你需要使用 <script type="module"> 来引入，因为 PaintWorklet 是一个 ES 模块。

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <title>Houdini Paint API Demo</title>
  <style>
    .box {
      width: 300px;
      height: 200px;
      /* 引入 paint.js */
      background-image: paint(my-custom-paint);
      --my-color: lightblue;
      --my-size: 30;
    }
  </style>
</head>
<body>
  <div class="box"></div>

  <script>
    // 注册 PaintWorklet
    CSS.paintWorklet.addModule('paint.js');
  </script>
</body>
</html>

这段代码做了什么呢？

<style>: 定义了一个 CSS 类 box，并设置了它的宽度和高度。
background-image: paint(my-custom-paint): 这是最关键的一行代码。它告诉浏览器使用 my-custom-paint 这个 PaintWorklet 来绘制背景。 paint() 函数是 CSS 提供的一个特殊函数，用于调用注册的 PaintWorklet。
--my-color: lightblue; 和 --my-size: 30;: 这里设置了我们之前在 paint.js 中声明的 CSS 变量的值。
<script>: 使用 CSS.paintWorklet.addModule('paint.js') 来注册 PaintWorklet。这行代码告诉浏览器去加载 paint.js 文件，并注册其中定义的 PaintWorklet。

第三步：见证奇迹的时刻！

打开你的浏览器，你应该可以看到一个蓝色的方块，上面写着“Hello Houdini!”。恭喜你，你已经成功地使用 Houdini Paint API 绘制了你的第一个自定义背景！

更进一步：让你的“画笔”更加强大

上面的例子只是一个简单的入门， Paint API 还有很多强大的功能等待你去探索。

动画效果: 你可以使用 requestAnimationFrame 在 paint 方法中创建动画效果。
交互: 你可以监听鼠标事件，并根据鼠标的位置来改变绘制的内容。
复杂的图形: 你可以使用 CanvasRenderingContext2D 提供的各种方法来绘制复杂的图形，比如圆形、线条、路径等等。
纹理: 你可以使用 createPattern 来创建纹理，并将其应用到你的背景上。

举个栗子：绘制一个动态的波浪背景

// paint.js
class WavePaint {
  static get inputProperties() {
    return ['--wave-color', '--wave-amplitude', '--wave-frequency', '--time'];
  }

  paint(ctx, geom, properties) {
    const color = properties.get('--wave-color').toString();
    const amplitude = parseFloat(properties.get('--wave-amplitude').toString());
    const frequency = parseFloat(properties.get('--wave-frequency').toString());
    const time = parseFloat(properties.get('--time').toString());

    ctx.fillStyle = color;

    ctx.beginPath();
    for (let i = 0; i < geom.width; i++) {
      const y = amplitude * Math.sin(i * frequency + time) + geom.height / 2;
      ctx.lineTo(i, y);
    }
    ctx.lineTo(geom.width, geom.height);
    ctx.lineTo(0, geom.height);
    ctx.closePath();

    ctx.fill();
  }
}

registerPaint('wave-paint', WavePaint);

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <title>Wave Paint Demo</title>
  <style>
    .box {
      width: 500px;
      height: 300px;
      background-image: paint(wave-paint);
      --wave-color: rgba(100, 149, 237, 0.5); /* cornflowerblue with 50% opacity */
      --wave-amplitude: 50;
      --wave-frequency: 0.02;
      --time: 0;
    }
  </style>
</head>
<body>
  <div class="box"></div>

  <script>
    CSS.paintWorklet.addModule('paint.js').then(() => {
      let time = 0;
      function animate() {
        time += 0.05;
        document.querySelector('.box').style.setProperty('--time', time);
        requestAnimationFrame(animate);
      }
      animate();
    });
  </script>
</body>
</html>

在这个例子中，我们绘制了一个动态的波浪背景。我们使用了 Math.sin 函数来生成波浪的形状，并使用 requestAnimationFrame 来更新 --time 变量，从而实现动画效果。

注意事项

兼容性: Houdini 还是一个比较新的技术，目前并不是所有的浏览器都支持。你可以使用 Can I Use 来查看浏览器的兼容性。通常，你需要使用 Chrome Canary 或者开启 Chrome 的实验性功能才能体验 Houdini。
性能: PaintWorklet 在一个独立的线程中运行，因此不会阻塞主线程。但是，复杂的绘制操作仍然可能会影响性能。你需要注意优化你的代码，避免过度绘制。
调试: 调试 PaintWorklet 可能会比较困难。你可以使用 Chrome 的开发者工具来调试你的代码，但是你需要设置断点在 paint 方法中。

总结

Houdini Paint API 为我们打开了一扇通往 CSS 定制化的大门。它让我们能够用 JavaScript 来扩展 CSS 的能力，创造出各种奇特的视觉效果。虽然 Houdini 仍然是一个比较新的技术，但是它代表了前端开发的未来方向。

所以，各位看官，赶紧拿起你的“画笔”，开始你的 Houdini 之旅吧！让你的网页与众不同，惊艳四座！相信我，你会爱上这种用代码“化妆”的感觉的！

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