canvas 优化

<canvas>元素是众多广泛使用的网络 2D 图像渲染标准之一。它被广泛用于游戏及复杂的图像可视化中。然而，随着网站和应用将 canvas 画布推至极限，性能开始成为问题。此文目标是给使用 canvas 画布元素的优化带来建议，去保证你的网站或者应用表现卓越。

性能贴士

下面是一些改善性能的建议

在离屏 canvas 上预渲染相似的图形或重复的对象

如果发现自己在每个动画帧上重复了一些相同的绘制操作，请考虑将其分流到屏幕外的画布上。然后，您可以根据需要频繁地将屏幕外图像渲染到主画布上，而不必首先重复生成该图像的步骤。

myEntity.offscreenCanvas = document.createElement("canvas");
myEntity.offscreenCanvas.width = myEntity.width;
myEntity.offscreenCanvas.height = myEntity.height;
myEntity.offscreenContext = myEntity.offscreenCanvas.getContext("2d");

myEntity.render(myEntity.offscreenContext);

避免浮点数的坐标点，用整数取而代之

当你画一个没有整数坐标点的对象时会发生子像素渲染。

ctx.drawImage(myImage, 0.3, 0.5);

浏览器为了达到抗锯齿的效果会做额外的运算。为了避免这种情况，请保证在你调用drawImage()函数时，用Math.floor()函数对所有的坐标点取整。

不要在用drawImage时缩放图像

在离屏 canvas 中缓存图片的不同尺寸，而不要用drawImage()去缩放它们。

使用多层画布去画一个复杂的场景

在您的应用程序中，您可能会发现某些对象需要经常移动或更改，而其他对象则保持相对静态。在这种情况下，可能的优化是使用多个<canvas>元素对您的项目进行分层。

例如，假设您有一个游戏，其 UI 位于顶部，中间是游戏性动作，底部是静态背景。在这种情况下，您可以将游戏分成三个<canvas>层。UI 将仅在用户输入时发生变化，游戏层随每个新框架发生变化，并且背景通常保持不变。

<div id="stage">
  <canvas id="ui-layer" width="480" height="320"></canvas>
  <canvas id="game-layer" width="480" height="320"></canvas>
  <canvas id="background-layer" width="480" height="320"></canvas>
</div>

<style>
  #stage {
    width: 480px;
    height: 320px;
    position: relative;
    border: 2px solid black
  }
  canvas { position: absolute; }
  #ui-layer { z-index: 3 }
  #game-layer { z-index: 2 }
  #background-layer { z-index: 1 }
</style>

用 CSS 设置大的背景图

如果像大多数游戏那样，你有一张静态的背景图，用一个静态的<div>元素，结合background 特性，以及将它置于画布元素之后。这么做可以避免在每一帧在画布上绘制大图。

用 CSS transforms 特性缩放画布

CSS transforms 使用 GPU，因此速度更快。最好的情况是不直接缩放画布，或者具有较小的画布并按比例放大，而不是较大的画布并按比例缩小。

var scaleX = window.innerWidth / canvas.width;
var scaleY = window.innerHeight / canvas.height;

var scaleToFit = Math.min(scaleX, scaleY);
var scaleToCover = Math.max(scaleX, scaleY);

stage.style.transformOrigin = '0 0'; //scale from top left
stage.style.transform = 'scale(' + scaleToFit + ')';

关闭透明度

如果你的游戏使用画布而且不需要透明，当使用 HTMLCanvasElement.getContext() 创建一个绘图上下文时把 alpha 选项设置为 false 。这个选项可以帮助浏览器进行内部优化。

var ctx = canvas.getContext('2d', { alpha: false });

更多的贴士

• 将画布的函数调用集合到一起（例如，画一条折线，而不要画多条分开的直线）
• 避免不必要的画布状态改变
• 渲染画布中的不同点，而非整个新状态
• 尽可能避免 shadowBlur特性
• 尽可能避免text rendering
• 尝试不同的方法来清除画布 (clearRect() vs. fillRect() vs. 调整 canvas 大小)
• 有动画，请使用window.requestAnimationFrame() 而非window.setInterval()
• 请谨慎使用大型物理库