Canvas API— это интерфейс для отрисовки графики в браузере. С помощью HTML-элемента <canvas> можно создавать холст (именно так canvas переводится с английского) и рисовать графику внутри него с помощью JavaScript-кода.

<canvas id="canvas"></canvas>

Используя Canvas, можно создавать игры, анимацию, графику, обрабатывать изображения и решать другие задачи. В этом туториале мы познакомимся с некоторыми базовыми возможностями Canvas и построим несложный график.

В реальной разработке для создания сложных графиков чаще всего используют специальные библиотеки. Например, Chart.js или подобные. Но они сами в большинстве случаев под капотом работают на Canvas, поэтому полезно понимать, как он устроен.

💫 Научитесь создавать анимации

Приходите на наши курсы — изучите самые популярные и интересные техники для создания эффектов на CSS и JavaScript.

Шаг 1. Напишем разметку

Создание графика начнём, конечно, с разметки. Кроме самого элемента <canvas> мы также сверстаем небольшую форму, которая будет принимать на вход значения. Так мы сможем динамически обновлять график с учётом введённых данных.

<section class="chart">
    <h1 class="chart__title">Популярность языков программирования</h1>

    <form class="chart__data" action="#" method="POST">
      <div class="chart__input-group">
        <label class="chart__label" for="javascript">JavaScript</label>
        <input
          class="chart__input input-field"
          type="number"
          name="javascript"
          id="javascript"
          min="0"
          max="100"
          required
        >
        <span>%</span>
      </div>

      <!-- Остальные поля ввода: PHP и Python -->

      <input
        class="chart__submit-button input-field"
        type="submit"
        value="Показать график"
      >
    </form>

    <div class="chart__canvas-wrapper">
      <canvas id="canvas" width="500" height="250">
        Браузер не поддерживает Canvas
      </canvas>
    </div>
  </section>

На что здесь стоит обратить внимание:

  • Вместо пути в атрибуте action мы оставили заглушку #. В теории нам может понадобится отправить на сервер данные, введённые пользователем, но пока такая задача не стоит.
  • Для каждого поля ввода прописали атрибут name, в котором отражено его назначение. Например, в нашем случае значение javascript поможет нам использовать полученные данные при отрисовке графика.
  • Так как значения в полях ввода должны задаваться в процентах, мы установили диапазон допустимых значений с помощью min и max.
  • Элементу <canvas> прописали размер 500×250 пикселей. По умолчанию он равен 300×150 пикселей.
  • Внутри <canvas> оставили информационное сообщение на случай, если браузер пользователя не поддерживает технологию.

Стилизация элементов будет максимально простой, поэтому не будем её разбирать в рамках туториала. Стили можно посмотреть в файле style.css в интерактивной демонстрации.

Шаг 2. Соберём данные для графика

Прежде чем рисовать график, нам нужно получить данные из формы. Для этого найдём все поля ввода в форме и создадим на основе введённых значений массив объектов с информацией о каждом элементе графика. В нашем случае это будут языки JavaScript, PHP и Python — три объекта.

const COLORS = [
  `#b3d5fc`,
  `#98d9d9`,
  `#ede493`
];

const inputElements = document.querySelectorAll(`.chart__input`);

const getData = (inputElements) => {
  return Array.from(inputElements).map((input, index) => ({
    name: input.name,
    value: input.value,
    color: COLORS[index]
  }));
};

const items = getData(inputElements);

Функция getData() получает на вход коллекцию элементов, преобразует её в массив, а затем на основе каждого элемента создаёт объект с нужными для нашего графика данными: названием (язык программирования), значением (популярность в процентах) и цветом (его будем использовать для рисования столбца на графике).

Для задания цвета мы прибегли к самому примитивному способу — просто завели константу с нужным количеством цветов и присвоили каждому из объектов соответствующий по индексу цвет. В реальной разработке лучше получить цвет другим способом — например, сгенерировать в формате HEX с помощью JavaScript. Тогда получится избежать жёсткой привязки к количеству элементов.

Шаг 3. Подготовим холст

Начнём работу над созданием графика. Из элемента <canvas> можно получить объект, который называется контекстом отрисовки. Объект содержит свойства и методы для рисования, именно с помощью него можно создавать весь контент внутри Canvas, а также манипулировать им. Для получения объекта контекста нужно воспользоваться методом getContext():

const canvas = document.querySelector(`#canvas`);
const ctx = canvas.getContext(`2d`);

В качестве параметра в метод getContext() мы передали значение 2d — это контекст отрисовки для работы с двумерной графикой. Именно его мы будем использовать, но есть и другие — например, webgl для трёхмерной графики.

Шаг 4. Нарисуем график

Свойства и методы контекста отрисовки

Для отрисовки чего-либо на Canvas нужно вызывать соответствующие методы контекста, а для управления параметрами отрисовки — задавать свойства. Мы рассмотрим те из них, которые понадобятся в туториале. Описание остальных можно найти на MDN.

  • fillStyle — свойство определяет цвет заливки элементов. Например, текста или геометрической фигуры.
  • font — свойство задаёт параметры шрифта. Синтаксис такой же, как у CSS-свойства font.
  • fillText(text, x, y) — отрисовывает строку text, начиная с указанных координат. Координата x определяет расстояние от точки отсчёта по горизонтальной оси, а y — по вертикальной. Начало отсчёта холста расположено в левом верхнем углу.
  • fillRect(x, y, width, height) — рисует прямоугольник с заливкой с указанными шириной и высотой, начиная с координат x и y.
  • clearRect(x, y, width, height) — очищает прямоугольник, описанный параметрами. Можно использовать для очистки холста при перерисовке.
  • translate(x, y) — перемещает начало координат холста на x по горизонтали и y по вертикали относительно начального положения.
  • rotate(angle) — поворачивает систему координат по часовой стрелке на указанный угол. Значение задаётся в радианах.
  • save() — сохраняет текущее состояние холста, в том числе заданные свойства (например, fillStyle и font).
  • restore() — применяет сохранённое ранее состояние холста.

Константы и перечисления

Этот пункт можно было бы пропустить и, если нам в коде понадобилось бы значение, например, ширины столбца графика, написать просто 50. Такие числа в программировании называются «магическими» и считаются плохой практикой в реальной разработке. И для этого есть несколько веских причин. Например, если число нужно будет изменить, то это придётся делать в каждом фрагменте программы, где оно используется. А ещё часто из контекста может быть неясно, что это вообще за число. Эту проблему как раз решают константы с понятным названием. Мы будем привыкать сразу писать хороший код, поэтому вынесем все значения в константы. А если несколько констант относятся к одной сущности, объединим их в перечисления.

const MAX_PERCENTAGE = 100;

const Gap = {
  HORIZONTAL: 100,
  VERTICAL: 30
}

const BarCoordinate = {
  INITIAL_X: 80,
  INITIAL_Y: 220
}

const BarSize = {
  MAX_HEIGHT: 190,
  WIDTH: 50
};

const LabelCoordinate = {
  INITIAL_X: 30,
  INITIAL_Y: 70
}

const Font = {
  SIZE: `18px`,
  FAMILY: `Tahoma`
};

Здесь всё, что нам понадобится для рисования графика — начальные координаты элементов, размеры, отступы, параметры шрифта.

Сдвиг системы координат

При отрисовке графика мы будем использовать сочетание методов translate() и rotate():

ctx.translate(0, canvas.height);
ctx.rotate(-Math.PI/2);

Такая комбинация позволяет поменять систему координат по умолчанию, точка отсчёта которой расположена в верхнем левом углу. Код повернёт систему координат на 90 градусов против часовой стрелки и сдвинет вниз на высоту холста. Так она выглядит до и после:

График

Теперь нам нужно воспользоваться методами 2d контекста, которые мы разобрали выше, и нарисовать график на основе данных из формы.

// Получаем на вход items — массив объектов с данными
const renderChart = (items) => {
  // Очищаем всю область холста
  ctx.clearRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);

  // Задаём координаты для первого столбца и подписи
  let currentBarX = BarCoordinate.INITIAL_X;
  let currentLabelY = LabelCoordinate.INITIAL_Y;
    // Определяем горизонтальный отступ между соседними столбцами
    const gapBetweenBars = BarSize.WIDTH + Gap.HORIZONTAL;

  // Проходим в цикле по каждому объекту в массиве с данными
  // Для каждого будет нарисован отдельный столбец
  for (const item of items) {
    // Вычисляем высоту столбца с учётом процентов из данных
    const barHeight = (item.value * BarSize.MAX_HEIGHT) / MAX_PERCENTAGE;

    // Задаём цвет заливки любых элементов, которые будут создаваться дальше
    ctx.fillStyle = item.color;
    // Задаём параметры шрифта
    ctx.font = `${Font.SIZE} ${Font.FAMILY}`;
    // Запоминаем текущие параметры холста
    ctx.save();
    // Сдвигаем начало коодинат вниз по оси y на величину canvas.height
    ctx.translate(0, canvas.height);
    // Поворачиваем систему координат на 90 градусов против часовой стрелки
    // Math.PI/2 — перевод 90 градусов в радианы
    ctx.rotate(-Math.PI/2);
    // В изменённой системе координат рисуем текст снизу вверх
    ctx.fillText(item.name.toUpperCase(), LabelCoordinate.INITIAL_X, currentLabelY);
    // Возвращаемся к изначальной системе координат
    ctx.restore();
    // Рисуем столбец
    // Отрицательное значение — отрисовка снизу вверх
    ctx.fillRect(currentBarX, BarCoordinate.INITIAL_Y, BarSize.WIDTH, -barHeight);

    // Для следующего столбца обновляем координаты с учётом отступа
    currentBarX += gapBetweenBars;
    currentLabelY += gapBetweenBars;
  }
};

Вы заметили, что в самом начале мы очистили весь холст? Если этого не сделать, изображения будут накладываться друг на друга. В данном случае такой вариант не подходит, потому что мы хотим, чтобы при каждом клике на кнопку «Показать график» происходила перерисовка с учётом новых данных. Именно эту функциональность нам осталось запрограммировать.

Шаг 5. Реализуем отрисовку графика при отправке формы

У нас уже есть функция getData(), которая возвращает данные, и renderChart(), способная отрисовать график. Осталось только связать их вместе при клике на кнопку «Показать график».

Все поля ввода мы изначально сгруппировали в форму, поэтому будем отслеживать событие submit, которое произойдёт при отправке. А когда событие сработает, отрисуем график с учётом введённых данных.

const formElement = document.querySelector(`.chart__data`);

formElement.addEventListener(`submit`, (evt) => {
  // Отменяем действие по умолчанию — отправку формы на сервер (которого нет)
  evt.preventDefault();

  // Отрисовываем график
  renderChart(getData(inputElements));
  // Сбрасываем значения полей ввода
  formElement.reset();
});

Готово! Мы создали простой график на Canvas. Его можно доработать, например, добавив проверку на сумму введённых значений, которая по логике должна быть равна 100%, сейчас это правило можно нарушить. Поэкспериментировать с этим и другими улучшениями можно в нашей интерактивной демонстрации.

Полезности


«Доктайп» — журнал о фронтенде. Читайте, слушайте и учитесь с нами.

ТелеграмПодкастБесплатные учебники

Читать дальше

Случайное число из диапазона

Случайное число из диапазона

Допустим, вам зачем-то нужно целое случайное число от min до max. Вот сниппет, который поможет:

function getRandomInRange(min, max) {
  return Math.floor(Math.random() * (max - min + 1)) + min;
}
  1. Math.random () генерирует случайное число между 0 и 1. Например, нам выпало число 0.54.
  2. (max — min + 1): определяет количество возможных значений в заданном диапазоне. 10 - 0 + 1 = 11. Это значит, что у нас есть 11 возможных значений (0, 1, 2, ... 10).
  3. Math.random () * (max — min + 1): умножает случайное число на количество возможных значений: 0.54 * 11 = 5.94.
  4. Math.floor (): округляет число вниз до ближайшего целого. Так, Math.floor(5.94) = 5.
  5. ... + min: смещает диапазон так, чтобы минимальное значение соответствовало min. Но в нашем примере, так как min = 0, это не изменит результат. Пример: 5 + 0 = 5.
  6. Итак, в нашем примере получилось случайное число 5 из диапазона от 0 до 10.

Чтобы протестировать, запустите:

console.log(getRandomInRange(1, 10)); // Тест
JS
  • 7 сентября 2023
В чём разница между var и let

В чём разница между var и let

Если вы недавно пишете на JavaScript, то наверняка задавались вопросом, чем отличаются var и let, и что выбрать в каждом случае. Объясняем.

var и let — это просто два способа объявить переменную. Вот так:

var x = 10;
let y = 20;

Переменная, объявленная через var, доступна только внутри «своей» функции, или глобально, если она была объявлена вне функции.

function myFunction() {
  var z = 30;
  console.log(z); // 30
}
myFunction();
console.log(z); // ReferenceError

Это может создавать неожиданные ситуации. Допустим, вы создаёте цикл в функции и хотите, чтобы переменная i осталась в этой функции. Если вы используете var, эта переменная «утечёт» за пределы цикла и будет доступна во всей функции.

Переменные, объявленные с помощью let доступны только в пределах блока кода, в котором они были объявлены.

if (true) {
  let a = 40;
  console.log(a); // 40
}
console.log(a); // ReferenceError

В JavaScript блок кода — это участок кода, заключённый в фигурные скобки {}. Это может быть цикл, код в условном операторе или что-нибудь ещё.

if (true) {
  let blockScoped = "Я виден только здесь";
  console.log(blockScoped); // "Я виден только здесь"
}

// здесь переменная blockScoped недоступна
console.log(blockScoped); // ReferenceError

Если переменная j объявлена в цикле с let, она останется только в этом цикле, и попытка обратиться к ней за его пределами вызовет ошибку.

Читать дальше
JS
  • 30 августа 2023
Быстрый гайд по if, else, else if в JavaScript

Быстрый гайд по if, else, else if в JavaScript

Допустим, вы собираетесь идти на прогулку. Если на улице солнечно, вы возьмёте с собой солнечные очки.

Это можно описать с помощью оператора if.

let weather = "sunny";

if (weather === "sunny") {
  console.log("Возьму солнечные очки");
}

А если погода не солнечная, а, скажем, дождливая, вы возьмете зонт.

Этот сценарий можно описать с помощью if-else.

let weather = "rainy";

if (weather === "sunny") {
  console.log("Возьму солнечные очки");
} else {
  console.log("Возьму зонт");
}

Условный оператор if-else if-else

Теперь представим, что у вас есть несколько вариантов транспорта для дороги на работу: машина, велосипед, общественный транспорт. Выбор будет зависеть от различных условий, например, погоды и времени суток. Логично, что в дождь безопаснее ехать на автобусе, а в хорошую погоду можно прокатиться на машине или велосипеде, если утро и пробки. То есть схема такая:

И всё это очень легко описывается кодом:

let weather = "sunny";
let time = "morning";

if (weather === "rainy") { // если дождь, то только так
  console.log("Еду на автобусе");
} else if (time === "morning") { // если не дождь и утро
  console.log("Еду на велике мимо пробок");
} else { // если второе не дождь и не утро
  console.log("Еду на машине");
}

Ветвление только может показаться сложным, но вообще оно очень логичное, если понять, какие действия после каких условий выполняются. Разберитесь один раз и поймёте на всю жизнь, 100%.

🐈

JS
  • 30 августа 2023
Как исправить ошибки SyntaxError в JavaScript

Как исправить ошибки SyntaxError в JavaScript

Ошибки SyntaxError появляются, если разработчик нарушил правила синтаксиса JavaScript, например, пропустил закрывающую скобку или точку с запятой. Давайте посмотрим, что означает каждая ошибка и в чём может быть проблема.

Читать дальше
JS
  • 14 июля 2023
Как сделать простой слайдер на HTML и JavaScript

Как сделать простой слайдер на HTML и JavaScript

Вы сверстали сайт и сделали его красивым с помощью CSS. Осталось добавить интерактива, и можно добавлять проект в портфолио.

«Оживить» на сайте можно что угодно: меню, модальные окна, корзину, пагинацию… В этой статье мы разберём слайдер — посмотрим, как его сделать на чистом JavaScript. Слайдер пригодится для раздела с отзывами, фотографиями сотрудников, изображениями товаров или чего-нибудь ещё — всё зависит только от вашей фантазии и проекта.

☝ Мы покажем лишь один из возможных вариантов. Это не эталонное решение, да в разработке и не бывает единственно верного способа решить задачу. Но код точно работает, поэтому можете скопировать его в свой проект.

Читать дальше
JS
  • 20 июня 2023
Полезные команды для работы с Node.js

Полезные команды для работы с Node.js

Перед тем как рассматривать полезные команды при работе с Node.js, её необходимо установить.

Команды помогают узнать версию Node.js,

node -h — показывает список всех доступных команд Node.js.

node -vnode --version — показывает установленную версию Node.js.

npm -h — показывает список всех доступных команд пакетного менеджера npm.

npm -vnpm --version — показывает установленную версию npm.

Команда npm update npm -g позволяет обновить версию npm.

npm list --depth=0 показывает список установленных пакетов.

Команда npm outdated --depth=0 покажет список установленных пакетов, которые требуют обновления. Если все пакеты обновлены, список будет пустым.

npm install package — позволяет установить любой пакет по его имени. Если при этом к команде добавить префикс -g пакет будет установлен глобально на весь компьютер.

Команда npm i package является укороченной альтернативой предыдущей команды.

Если вы хотите установить конкретную версию пакета, воспользуйтесь префиксом @ с номером версии. Например, npm install package@1.0.1.

npm uninstall package — удаляет установленный пакет по имени.

Команда npm list package — покажет версию установленного пакета, а команда npm view package version — последнюю версию пакета, которая существует.

Для работы с пакетным менеджером также пригодится файл package.json, который должен лежать в директории, с которой происходит работа в консоли.

Он содержит различные мета-данные, например, имя проекта, версия, описания и автор. Также он содержит список зависимостей, которые будут установлены, если вызвать из этой папки команду npm install.

Кроме этого он ещё имеет скрипты, которые вызывают другие команды консоли. Например, для этого файла вызов команды npm start вызовет запуск задачи Grunt с именем dev. А команда npm run build вызовет скрипт build, который запустит задачу в Grunt с именем build.

Во время работы часто возникает необходимость установить некоторые пакеты. Если установить пакет с префиксом --save, то он автоматически запишется в package.json в раздел dependencies. Такая же команда с префиксом --save-dev запишет пакет в раздел devDependencies.

Что такое nvm

nvm (илиNode Version Manager) — утилита, которая позволяет быстро менять версии Node.js.

Чтобы её установить, достаточно запустить скрипт

curl -o- https://raw.githubusercontent.com/creationix/nvm/v0.31.0/install.sh | bash

Теперь можно установить последнюю версию Node.js, например,5.0 с помощью команды nvm install 5.0. Чтобы начать использовать её, введите команду nvm use 5.0. Таким образом, можно быстро переключаться между версиями, например, для тестирования.

JS
  • 8 июня 2023
Как составлять регулярные выражения

Как составлять регулярные выражения

Регулярное выражение — это последовательность символов (селекторов). Оно используется для поиска и обработки строк, слов, чисел и других текстовых данных.

Регулярные выражения выручают при решении разных задач. Например, с их помощью легко искать и менять строки в коде. Но чаще всего регулярные выражения используют для валидации форм. Давайте посмотрим, как это делать.

Зачем нужны регулярные выражения

Читать дальше
JS
  • 5 июня 2023
Проверка типа интерфейса в TypeScript

Проверка типа интерфейса в TypeScript

Проверка типов интерфейса — одна из ключевых возможностей TypeScript. Она помогает убедиться, что объект или класс содержат необходимый набор свойств и методов, указанных в интерфейсе. Благодаря проверке типов вы можете писать более надёжный код, ведь часть ошибок будет найдена ещё на этапе компиляции.

В чём разница между интерфейсами и типами

Читать дальше
JS
  • 30 мая 2023