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Canvas in Ihre Webanwendung einbinden

David Tong

Einleitung

In diesem Artikel erfahren Sie, wie Sie mit dem HTML5-Element canvas Bilder erstellen, bearbeiten, öffnen und exportieren können. Außerdem werde ich mehrere Open-Source-Tools vorstellen, die für diese Technologie relevant sind, und einige Tipps geben, wie diese Techniken auf eine bestehende Webanwendung angewendet werden können.

Unterstützung für Canvas prüfen

Überprüfen Sie zunächst, ob Ihr Browser das HTML5-Canvas vollständig unterstützt. Am einfachsten ist es, mit Modernizr nach einer bestimmten Funktion zu suchen:

if (Modernizr.canvas) {
  // Browser supports native HTML5 canvas.
} else {
  // Fallback to another solution, such as Flash, static image, download link, and so on.
}

Canvas-Element erstellen und Bild als Binär- oder Daten-URI importieren

Zuerst benötigen Sie ein Canvas-Element auf Ihrer Seite. Mit JavaScript gehen Sie so vor:

var ctx = document.getElementById('new_canvas').getContext('2d');
var img = new Image();
img.src = "html5.gif"
img.onload = function () {
   ctx.drawImage(img,0,0);
}

In diesem Code rufen wir als Erstes den 2D-Kontext ab. Dadurch erhalten wir Zugriff auf die API, die alle Zeichenmethoden und -eigenschaften definiert. Als Nächstes erstellen wir ein Image-Objekt und setzen die src-Eigenschaft auf den Speicherort des Binärbilds. Wenn das Bild geladen ist, verwenden wir die MethodedrawImage(), um es in das Canvas-Element zu importieren. Sie können auch einen Daten-URI anstelle der URL eines Bildes verwenden. Statt der oben genannten URL können Sie also Folgendes tun:

img.src="data:image/gif;base64,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GF+s5vh/CU6wbnOY4LxJlcgQAQmYAEHHCAs7sSnxjDARQIoQHH5BGiRUKGFKlQBESMMKEQCAgA7"

Sie könnten fragen: „Warum sollten wir den Daten-URI anstelle des Binärbilds verwenden?“ Es gibt viele Vorteile. Später in diesem Artikel erfahren Sie, wie einfach sich ein Canvas-Bild als Daten-URI exportieren lässt. Hier finden Sie ein Tool zum Konvertieren einer binären Bilddatei in einen Daten-URI.

Canvas bearbeiten

Falls Sie schon einmal Logos programmiert haben, gilt beim Zeichnen auf einer Leinwand dasselbe Konzept. Mark Pilgrim hat ein Kapitel über Canvas in seinem Buch „Dive Into HTML5“ veröffentlicht. Basierend auf einem Beispiel im Kapitel können wir dem oben importierten Bild ein Rasterdiagramm hinzufügen, indem wir Folgendes verwenden:

var img2 = new Image();
img2.onload = function () {
  var context2 = document.getElementById('new_canvas2').getContext('2d');
  /* vertical lines then horizontal ones */
  for (var x = 0.5; x < 800; x += 10) { context2.moveTo(x, 0); context2.lineTo(x, 500); } 
  for (var y = 0.5; y < 500; y += 10) { context2.moveTo(0, y); context2.lineTo(800, y); }
  context2.strokeStyle = "#bbb";
  context2.stroke();
  context2.drawImage(img2,0,0);
}
img2.src = "html5.gif";

Sie können auch kreativer sein, aber ich überlasse es den anderen Anleitungen, die im Anhang dieses Artikels aufgeführt sind, um zusätzliche Informationen zu diesem Thema zu erhalten. Es gibt noch keine spannenden Neuigkeiten, aber mit dem nächsten Abschnitt wird sich das ändern.

Canvas-Bild als Daten-URI exportieren

Das Canvas-Element hat eine toDataURL()-Methode, die einen MIME-Typ als Parameter verwendet. Damit können wir das oben verwendete Canvas exportieren.

window.open(document.getElementById('ctx').toDataURL("image/png"));

Dadurch wird der Canvas als PNG-Bild in ein neues Browserfenster exportiert. Das Bild ist jedoch kein gewöhnliches binäres Bild, sondern ein base64-codierter Daten-URI, der von einem Browser gerendert werden kann. Aus der Sicht des Nutzers gibt es daher keinen Unterschied zwischen diesem Wert und dem binären Äquivalent. Beachten Sie, dass die obige Codezeile auf einem Webserver ausgeführt werden muss. Das Ausführen von toDataURL() für eine lokale Datei würde fehlschlagen. Den Status dieses Problems in Chrome finden Sie in diesem Ticket.

Integration in Ihre Webanwendung

Canvas kann ein sehr leistungsstarkes Add-on für alle Webanwendungen sein, die von Nutzern hochgeladene Bilder speichern.

Zum Beispiel bieten wir eine Online-Anwendung zum Speichern von Dateien an, in der von Nutzern hochgeladene Bilder gespeichert werden. Wir können eine Schaltfläche zum Bearbeiten hinzufügen, um die Bilddatei in einem Canvas-basierten Bildeditor zu öffnen. Wenn Sie keinen eigenen Canvas-Editor erstellen möchten, ist Harmony einer der wenigen verfügbaren Canvas-Editoren. Du kannst ganz einfach Pinsel hinzufügen, um deinen künstlerischen Vorlieben gerecht zu werden. Wenn Sie im oben dargestellten Menü „Bild bearbeiten“ auswählen, sollte ein Canvas-Editor geöffnet werden, der eine benutzerdefinierte read_file()-Funktion in der init()-Funktion des Editors wie folgt aufrufen würde:

function read_file() {
   var url = file_id;
   // hide a copy of the original image if it is needed to load
   document.getElementById('editableImage').src = url; 
   image = new Image();
   image.src = url;
   image.onload = function() {
      context.drawImage(image,0,0); // context, defined above, as canvas.getContext('2d')
   }
}

LocalStorage für HTML5 hinzufügen

Eine kleine Korrektur, die Sie immer in Betracht ziehen sollten, wenn Ihnen die Nutzererfahrung wichtig ist, ist der Einsatz von LocalStorage. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn Sie einen großen Textbereich haben, in dem Nutzende viele Informationen eingeben müssen. Wenn der Nutzer das Formular senden möchte, schließt er versehentlich den Browser (oder stürzt ab). Der Nutzer ist möglicherweise frustriert und muss die Nachricht nicht noch einmal schreiben. In der folgenden Demo speichern Sie das Bild einfach als Daten-URI auf LocalStorage, anstatt die Daten auf dem Server zu speichern:

// Save Image
function saveToLocalStorage() {
    localStorage.setItem('canvas', canvas.toDataURL('image/png'));
}

// Load Image
function init() {
        // for demo purpose, all variables are declared in the parent scope
        canvas = document.createElement('canvas');
        context = canvas.getContext('2d');

        // Use Modernizr to detect whether localstorage is supported by the browser
        if (Modernizr.localstorage && localStorage.getItem('canvas'))
        {
            localStorageImage = new Image();
            localStorageImage.addEventListener("load", function (event) {
                //...
                context.drawImage(localStorageImage, 0, 0);
            }, false);
            localStorageImage.src = localStorage.getItem('canvas');
        }
//...
}

Canvas als Binärdatei auf dem Server speichern

Sie können das Canvas-Bild als Binärdatei speichern. Dafür gibt es viele Möglichkeiten. Sie können beispielsweise eine POST-Aktion ausführen, um den Daten-URI an Ihren Back-End-Code zu übergeben. Mit jQuery würde das so aussehen:

var url = '/api/write/' + file_id + '?data_url_to_binary=1';
var data_url = flattenCanvas.toDataURL('image/png');
var params = { contents: data_url };

$j.post(url, params, function(json){
   if (json.status == 'upload_ok')
   {
      //ok
   }
}, 'json');

Dadurch wird ein XHR-Aufruf erstellt, wobei der Inhalt der Daten-URI ist. Anschließend müssen Sie den base64-Daten-URI auf dem Server decodieren. In PHP können Sie beispielsweise Folgendes tun:

if ($_GET['data_url_to_binary'])
{
   $contents_split = explode(',', $contents);
   $encoded = $contents_split[count($contents_split)-1];
   $decoded = "";
   for ($i=0; $i < ceil(strlen($encoded)/256); $i++) {
      $decoded = $decoded . base64_decode(substr($encoded,$i*256,256)); 
   }
   $contents = $decoded; // output
}

In den ersten beiden Zeilen wird der Daten-URI ($contents) in zwei Teile aufgeteilt. 'data:image/png;base64' und 'VBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAWwAAAB+CAIAAACPlLzKAAAACXBIWXMAAC4jAAAuIwF4pT92...'. Anschließend verwenden wir base64_decode(), um den Daten-URI-String zu decodieren. Der Trick hier besteht darin, dass es beim Decodieren eines Strings über 5.000 Probleme gibt. Mit diesem „Diide-and-Conquer“-Ansatz lässt sich der String decodieren. Schließlich können Sie mit fwrite() die Binärdatei $contents auf Ihrem Server speichern.

„Bild speichern“ im Browser aktivieren

Canvas ist ein HTML-Element. Es sieht ziemlich ähnlich aus wie ein Bild, aber Ihr Browser unterstützt die Option "Bild speichern unter" nicht, da es sich nicht wirklich um ein Bildelement handelt. Um die Option "Bild speichern unter" zu aktivieren, können Sie dynamisch ein Bild-Element erstellen und "src" auf den Daten-URI des Canvas-Elements setzen. Sie können auch das canvas2image-Dienstprogramm verwenden.

Erweiterter Canvas-Editor

Wenn Sie nach einem fortgeschritteneren Canvas-Editor suchen, ist PaintWeb wahrscheinlich einen Versuch wert. Es wurde vom rumänischen Schüler Mihai Sucan während des Google Summer of Code 2009 verfasst. Außerdem hat er einige Anleitungen zum Schreiben Ihres eigenen Online-Farbantrags verfasst.

Eine professionellere Bibliothek finden Sie bei Pixati.

Mehr Spaß mit Leinwand?

Paul Irish kombinierte Harmony und $1 Unistroke Analyzer, um ein kleines Easter Egg auf seiner Website zu erstellen.

Außerdem wird beschrieben, wie Sie mit den Chrome-Entwicklertools und unseren neuen Inspektionsfunktionen den Canvas prüfen.

Weitere Tutorials zu Canvas

MDN: Canvas-Tutorial
HTML5: Canvas
Der Artikel HTML5-Canvas – Grundlagen in Dev.Opera umfasst die grundlegenden Zeichenprinzipien.
Das Erstellen eines Breakout-Klons im Canvas beinhaltet grundlegende Bewegungen, Physik und Interaktivität.