เว็บแอปพลิเคชันมักจะต้องบันทึกและส่งออกเนื้อหา HTML ที่สมบูรณ์ เช่น แดชบอร์ดที่ปรับแต่งเอง เอกสารที่มีสไตล์ หรือแผนภูมิแบบอินเทอร์แอกทีฟ เป็นรูปภาพนิ่งหรือวิดีโอที่บันทึกไว้ ในอดีต การดำเนินการนี้ต้องใช้ไลบรารีของบุคคลที่สามขนาดใหญ่ที่แยกวิเคราะห์โหนด DOM และพร็อพเพอร์ตี้ CSS ด้วยตนเองเพื่อสร้างภาพจำลองบน Canvas ขึ้นมาใหม่ แนวทางนี้ใช้ทรัพยากรในการประมวลผลสูง มีแนวโน้มที่จะเกิดข้อผิดพลาด และมักไม่รองรับฟีเจอร์เลย์เอาต์ CSS สมัยใหม่ HTML-in-Canvas API ช่วยให้นักพัฒนาซอฟต์แวร์แสดงผลองค์ประกอบ DOM จริงในบริบท Canvas ได้โดยตรง เนื่องจากเครื่องมือแสดงผลแบบเนทีฟของเบราว์เซอร์จะแสดงผลซับทรี HTML ด้วยความแม่นยำระดับพิกเซล การจับภาพเอาต์พุตภาพที่แน่นอนเป็นรูปภาพหรือสตรีมวิดีโอจึงมีประสิทธิภาพสูงเมื่อใช้วิธีการ Canvas ในตัว เช่น toDataURL(), toBlob() หรือ captureStream()
วิธีการนำไปใช้งาน
ตรวจสอบว่าเบราว์เซอร์รองรับ HTML-in-Canvas หรือไม่ โดยทำดังนี้
if ('content' in HTMLCanvasElement.prototype) { // Use HTML in Canvas API } else { // Use fallback strategy }เริ่มต้น Canvas เพื่อรองรับการแสดงผลองค์ประกอบ HTML ที่สืบทอดมาโดยเพิ่มแอตทริบิวต์
content="drawable"ลงในองค์ประกอบ HTML<canvas>วางเนื้อหา HTML ไว้ภายในองค์ประกอบ<canvas>และเพิ่มแอตทริบิวต์drawableลงในทุกองค์ประกอบที่คุณวาด องค์ประกอบที่มีdrawableจะจับภาพแผนผังย่อยของตนเอง ยกเว้นองค์ประกอบสืบทอดที่ฝังอยู่ซึ่งเป็นdrawableด้วย<canvas id="canvas" content="drawable"> <div id="html-content" drawable></div> </canvas>ปรับขนาดตารางกริดของ Canvas ให้ตรงกับค่าตัวคูณมาตราส่วนของอุปกรณ์เพื่อป้องกันไม่ให้ภาพเบลอ โดยทำดังนี้
const observer = new ResizeObserver(([entry]) => { const dpc = entry.devicePixelContentBoxSize; canvas.width = dpc ? dpc[0].inlineSize : Math.round(entry.contentRect.width * window.devicePixelRatio); canvas.height = dpc ? dpc[0].blockSize : Math.round(entry.contentRect.height * window.devicePixelRatio); }); const supportsDevicePixelContentBox = typeof ResizeObserverEntry !== "undefined" && "devicePixelContentBoxSize" in ResizeObserverEntry.prototype; const options = supportsDevicePixelContentBox ? { box: "device-pixel-content-box" } : {}; observer.observe(canvas, options);แสดงผลเนื้อหา HTML ไปยัง Canvas ภายในเครื่องจัดการเหตุการณ์
canvas.onpaintในบริบท 2 มิติ ให้ใช้เมธอด
drawElementImageโดยจะวาดภาพรวมล่าสุดขององค์ประกอบdrawableและแผนผังย่อยที่วาดได้ (ไม่รวมองค์ประกอบย่อยอื่นๆ ที่วาดได้) โดยเริ่มที่กล่องเส้นขอบขององค์ประกอบก่อนการเปลี่ยนรูปแบบ CSS ดังนี้
canvas.onpaint = () => {
ctx.reset();
// Draw the form element at x:0, y:0
ctx.drawElementImage(form_element, 0, 0);
};
- ในบริบท WebGL และ WebGPU คุณจะคัดลอกองค์ประกอบลงในพื้นผิว ปรับขนาดพื้นผิวจาก
canvas.captureElementImage(element)widthและheightอยู่ในพิกเซลตารางกริดของ Canvas (ที่เก็บข้อมูลสำรอง) ดังนั้นให้ปัดเศษขึ้นด้วยMath.ceil()captureElementImage()จะแสดงข้อผิดพลาดหากองค์ประกอบยังไม่มีบันทึกการแสดงผล: เรียกใช้requestPaint()แล้วลองอีกครั้งในเหตุการณ์paintถัดไป
// Returns the element's size in canvas grid pixels, or null if the element
// has no paint record yet.
function getElementImageSize(canvas, element) {
let elementImage;
try {
elementImage = canvas.captureElementImage(element);
} catch (err) {
canvas.requestPaint(); // No paint record yet: retry on the next paint event.
return null;
}
const width = Math.ceil(elementImage.width);
const height = Math.ceil(elementImage.height);
elementImage.close();
return width > 0 && height > 0 ? { width, height } : null;
}
- ในบริบท WebGL ให้จัดสรรการสนับสนุนพื้นผิวก่อนโดยใช้เมธอด
texImage2Dข้อมูลโค้ดในคู่มือนี้ใช้บริบท WebGL 2 (canvas.getContext("webgl2")) จัดสรรพื้นที่เก็บข้อมูลพื้นผิวโดยเรียกใช้texImage2D()ด้วยnullแทนข้อมูลพิกเซล ซึ่งจะจองหน่วยความจำ GPU ตามขนาดและรูปแบบที่ระบุโดยไม่ต้องอัปโหลดพิกเซลใดๆ โดยทำตามกฎต่อไปนี้- ปรับขนาดพื้นผิวจาก
captureElementImage()ดังที่แสดงด้านบน - จัดสรรระดับ 0 เฉพาะในการอัปโหลดครั้งแรก หรือเมื่อขนาดมีการเปลี่ยนแปลง เนื่องจากการจัดสรรใหม่จะล้างพื้นผิว ใช้พื้นที่เก็บข้อมูลที่เปลี่ยนแปลงได้: พื้นที่เก็บข้อมูล
texStorage2D()ที่เปลี่ยนแปลงไม่ได้จะไม่สามารถปรับขนาดได้เมื่อองค์ประกอบเปลี่ยนขนาด
- ปรับขนาดพื้นผิวจาก
// Binds the texture, and allocates its storage on the first upload, and when
// the element size changes. `state` stores the allocated size.
function allocateElementTexture(gl, texture, state, width, height) {
gl.bindTexture(gl.TEXTURE_2D, texture);
if (state.width === width && state.height === height) return;
gl.texImage2D(
gl.TEXTURE_2D,
0, // Mipmap level
gl.RGBA8, // Internal format: 8 bits per RGBA channel
width, // Size in canvas grid pixels
height,
0, // Border: must be 0
gl.RGBA, // Format and type that match RGBA8
gl.UNSIGNED_BYTE,
null // null reserves GPU memory without uploading pixels
);
gl.texParameteri(gl.TEXTURE_2D, gl.TEXTURE_MIN_FILTER, gl.LINEAR);
state.width = width;
state.height = height;
}
const texture = gl.createTexture();
const textureState = { width: 0, height: 0 };
- จากนั้นในบริบท WebGL ให้แสดงผลเนื้อหา HTML เป็นพื้นผิวโดยใช้เมธอด
texElementSubImage2Dโดยทำตามกฎต่อไปนี้- ส่ง
{ width, height }ในการกำหนดค่า ซึ่งจะทำให้สำเนาเติมเต็มพื้นผิวที่จัดสรรไว้ ไม่ว่า Canvas จะปรับขนาดอย่างไรก็ตาม - จัดสรรพื้นผิวใหม่หากขนาดมีการเปลี่ยนแปลง ดังที่แสดงด้านบน
- ส่ง
// Uploads the element into the texture. Returns false if the element has no
// paint record yet. In that case, it's uploaded on the next paint event.
function uploadElementWebGL(gl, canvas, texture, element, state) {
const size = getElementImageSize(canvas, element);
if (!size) return false;
const { width, height } = size;
// Bind the texture, and reallocate it if the size changed (see above).
allocateElementTexture(gl, texture, state, width, height);
gl.texElementSubImage2D(gl.TEXTURE_2D, 0, 0, 0, element, { width, height });
return true;
}
canvas.onpaint = () => {
try {
uploadElementWebGL(gl, canvas, texture, uiElement, textureState);
} catch (err) {
console.error('texElementSubImage2D copy failed:', err);
}
};
- ในบริบท WebGPU ให้ใช้เมธอด
drawElementImageToTextureโดยทำตามกฎต่อไปนี้- สร้างพื้นผิวด้วยการใช้งาน
COPY_DSTและRENDER_ATTACHMENTและเพิ่มTEXTURE_BINDINGเพื่อสุ่มตัวอย่างในตัวปรับเฉดสี ระบบจะรายงานการใช้งานที่ไม่ถูกต้องเป็นข้อผิดพลาดในการตรวจสอบ WebGPU ไม่ใช่ข้อยกเว้น - ส่งขนาดพื้นผิวเป็น
sizeหากไม่มีsizeองค์ประกอบที่ใหญ่กว่าจะถูกตัดให้พอดีกับพื้นผิว เมื่อใช้sizeองค์ประกอบจะปรับขนาดให้พอดีกับพื้นที่ - สร้างพื้นผิวใหม่เมื่อขนาดองค์ประกอบเปลี่ยนแปลง และสร้างกลุ่มการเชื่อมโยงที่อ้างอิงพื้นผิวดังกล่าวอีกครั้ง
- สร้างพื้นผิวด้วยการใช้งาน
// Create the texture once, and recreate it
// when the element size changes.
function ensureElementTexture(device, state, width, height) {
if (state.texture?.width === width && state.texture?.height === height) {
return state.texture;
}
state.texture?.destroy();
state.texture = device.createTexture({
size: { width, height },
format: "rgba8unorm",
usage:
GPUTextureUsage.TEXTURE_BINDING |
GPUTextureUsage.COPY_DST |
GPUTextureUsage.RENDER_ATTACHMENT,
});
return state.texture; // Recreate the bind groups that used the previous texture.
}
const textureState = { texture: null };
canvas.onpaint = () => {
const size = getElementImageSize(canvas, uiElement);
if (!size) return;
const previousTexture = textureState.texture;
const texture = ensureElementTexture(device, textureState, size.width, size.height);
if (texture !== previousTexture) {
// New texture: create, or rebuild, the bind groups that reference it.
}
try {
device.queue.drawElementImageToTexture({ source: uiElement }, { texture, size });
} catch (err) {
console.error('drawElementImageToTexture copy failed:', err);
}
};
เมื่อใช้ลูป requestAnimationFrame เพื่อแสดงผลฉาก ให้เรียกใช้ canvas.requestPaint() ภายในลูปเพื่อให้แน่ใจว่าเนื้อหา HTML แสดงผลใน Canvas event.changedElements แสดงรายการองค์ประกอบที่มีการเปลี่ยนแปลงการแสดงผล ตรวจสอบว่าคุณวาดองค์ประกอบใหม่หรืออัปโหลดพื้นผิวอีกครั้งเฉพาะในกรณีที่มีการอัปเดตองค์ประกอบ HTML ที่สืบทอดมาเท่านั้น
function render() {
// Request to update the canvas
canvas.requestPaint();
requestAnimationFrame(render);
}
requestAnimationFrame(render);
canvas.onpaint = (event) => {
if (event.changedElements && event.changedElements.length > 0) {
// Redraw the element, or update its texture, as shown above
}
// In WebGL and WebGPU, render the scene, and sync the element geometry as shown in step 5
};
- ซิงค์เรขาคณิตขององค์ประกอบ
เบราว์เซอร์จำเป็นต้องทราบตำแหน่งที่วาดองค์ประกอบ HTML เพื่อให้ตำแหน่ง DOM ตรงกับพิกเซลที่วาด เช่น เพื่อให้ผู้ใช้คลิกและพิมพ์ลงในองค์ประกอบได้ Canvas จะทดสอบตัวชี้เฉพาะองค์ประกอบที่วาดด้วยเมธอด 2D drawElementImage() หรือลงทะเบียนด้วย updateElementGeometry() เท่านั้น
ในกรณีของบริบท 2 มิติ เบราว์เซอร์จะซิงค์องค์ประกอบโดยอัตโนมัติ
drawElementImage()จะจัดแนวขอบเขตการทดสอบตัวชี้ DOM และวงแหวนโฟกัสของโปรแกรมอ่านหน้าจอให้ตรงกับพิกัดที่วาดไว้ คุณจึงไม่จำเป็นต้องตั้งค่าstyle.transformหากต้องการจัดการเรขาคณิตด้วยตนเอง เช่น เมื่อคุณวาดองค์ประกอบเดียวกันมากกว่า 1 ครั้ง ให้ส่ง{ preserveElementGeometry: true }ไปยังdrawElementImage()และใช้การเปลี่ยนรูปแบบด้วยcanvas.updateElementGeometry()สำหรับกรณี 3 มิติที่มี WebGL หรือ WebGPU แคนวาสจะไม่สามารถบอกได้ว่าองค์ประกอบ HTML วาดอยู่ที่ใด คุณจึงต้องบอกแคนวาส คำนวณ
DOMMatrixที่แมปกล่องเส้นขอบขององค์ประกอบในหน่วยพิกเซล CSS กับ Canvas ในหน่วยพิกเซล CSS เบราว์เซอร์ต้องแมปจากพื้นที่พิกัด 3 มิติไปยังพื้นที่พิกัด CSS โดยใช้การเปลี่ยนรูปแบบวิวพอร์ต โดยทำดังนี้- ปรับองค์ประกอบ HTML ให้เป็นมาตรฐาน องค์ประกอบ HTML มีขนาดเป็นพิกเซล (เช่น กว้าง 200 พิกเซล) อย่างไรก็ตาม WebGL มักจะถือว่าออบเจ็กต์เป็น "สี่เหลี่ยมจัตุรัสหน่วย" เช่น ตั้งแต่ -0.5 ถึง 0.5 หากไม่ปรับให้เป็นมาตรฐาน ปุ่มขนาด 200 พิกเซลจะดูใหญ่ขึ้น 200 เท่า ขั้นตอนนี้ยังพลิกแกน Y ด้วย เนื่องจากใน CSS ค่าบวกจะอยู่ด้านล่าง แต่ใน WebGL ค่าบวกจะอยู่ด้านบน
- แปลงเมทริกซ์ MVP ของ WebGL เป็นเมทริกซ์ DOM
- แมปกับวิวพอร์ต Canvas ขั้นตอนนี้คือระยะ "การปรับขนาดใหม่" ซึ่งจะยืดคณิตศาสตร์พื้นที่หน่วยนั้นกลับออกไปเพื่อให้ตรงกับขนาดพิกเซล CSS ขององค์ประกอบ
<canvas>บนหน้าจอ และพลิกแกน Y กลับ - คำนวณการเปลี่ยนรูปแบบสุดท้าย คูณเมทริกซ์ตามลำดับ: Viewport * MVP * Normalization การรวมการเปลี่ยนรูปแบบทั้ง 3 แบบเข้าด้วยกันเป็นการเปลี่ยนรูปแบบสุดท้ายจะสร้าง "แผนที่" ที่บอกเบราว์เซอร์อย่างชัดเจนว่าองค์ประกอบ HTML นั้นควรอยู่ตรงไหนเพื่อให้สอดคล้องกับภาพวาด 3 มิติ เบราว์เซอร์จะทำการแบ่งมุมมอง
// Maps the element's border box (CSS pixels) to the canvas (CSS pixels), for a // quad that spans -0.5 to 0.5 in model space and is drawn with the `mvp` matrix. function computeCanvasTransform(canvas, element, mvp) { const width = element.offsetWidth; const height = element.offsetHeight; // 1. Normalize the HTML element (CSS pixels -> WebGL Model Space) const toGLModel = new DOMMatrix() // Scale pixels to 1 unit, flip Y (as in CSS it points down, and in WebGL it points up) .scale(1 / width, -1 / height, 1 / height) // Center the origin: (0,0) becomes (-width/2, -height/2) before scaling .translate(-width / 2, -height / 2); // 2. Convert WebGL MVP Matrix to DOM Matrix const mvpDOM = new DOMMatrix(Array.from(mvp)); // 3. Map to the canvas viewport, in CSS pixels const clipToCanvasViewport = new DOMMatrix() // Move center (0,0) to center of canvas .translate(canvas.clientWidth / 2, canvas.clientHeight / 2) // Scale normalized clip (-1..1) to viewport size, and flip Y back .scale(canvas.clientWidth / 2, -canvas.clientHeight / 2, canvas.clientHeight / 2); // 4. Multiply: (Clip -> Pixels) * (MVP) * (pixels -> unit square) return clipToCanvasViewport.multiply(mvpDOM).multiply(toGLModel); }
จากนั้นส่งผ่านการเปลี่ยนรูปแบบไปยัง canvas.updateElementGeometry() เป็น canvasTransform ซึ่งจะย้ายองค์ประกอบ HTML ไปอยู่ด้านบนพิกเซลที่แสดงผลโดยตรง ซึ่งจะช่วยให้มั่นใจได้ว่าเมื่อผู้ใช้คลิกปุ่มหรือเลือกข้อความ ผู้ใช้จะกดองค์ประกอบ HTML จริงๆ เบราว์เซอร์ยังใช้การเปลี่ยนรูปแบบสำหรับขอบเขตการช่วยเหลือพิเศษขององค์ประกอบด้วย เช่น สำหรับวงแหวนโฟกัสของโปรแกรมอ่านหน้าจอ
canvas.updateElementGeometry(targetHTMLElement, {
canvasTransform: computeCanvasTransform(canvas, targetHTMLElement, htmlElementMVP),
});
ใช้ตัวเลือกเหล่านี้เพื่อควบคุมการทดสอบตัวชี้
- การเรียก
updateElementGeometry()แต่ละครั้งจะย้ายองค์ประกอบไปยังด้านบนของลำดับการทดสอบตัวชี้ ส่งบอลให้{ preserveHitTestOrder: true }เพื่อรักษาตำแหน่งไว้ - เรียกใช้
canvas.clearElementGeometry(element)เพื่อนำองค์ประกอบออกจากการทดสอบตัวชี้ เช่น เมื่อคุณซ่อนองค์ประกอบ
- ใช้วิธีการส่งออก Canvas ปกติ เช่น
toDataURL(),toBlob()หรือcaptureStream()ข้อมูลที่ส่งออกจะมีเนื้อหา HTML ที่แสดงผล
โค้ดตัวอย่าง
<body>
<canvas id="canvas" style="width: 400px; height: 200px;" content="drawable">
<input id="element" drawable>
</canvas>
<button id="download">Download Image</button>
<script>
const canvas = document.getElementById('canvas');
const ctx = canvas.getContext('2d');
const element = document.getElementById('element');
const download = document.getElementById('download');
canvas.onpaint = (event) => {
ctx.reset();
// Draw the element into the canvas. The browser synchronizes its
// DOM position for hit testing (typing).
ctx.drawElementImage(element, 10, 10);
};
download.onclick = () => {
// Export the canvas content as an image
const dataURL = canvas.toDataURL('image/png');
const link = document.createElement('a');
link.download = 'exported-canvas.png';
link.href = dataURL;
link.click();
};
// Re-initialize canvas size on screen resize
const observer = new ResizeObserver(([entry]) => {
const dpc = entry.devicePixelContentBoxSize;
canvas.width = dpc ? dpc[0].inlineSize : Math.round(entry.contentRect.width * window.devicePixelRatio);
canvas.height = dpc ? dpc[0].blockSize : Math.round(entry.contentRect.height * window.devicePixelRatio);
canvas.requestPaint();
});
const supportsDevicePixelContentBox =
typeof ResizeObserverEntry !== 'undefined' &&
'devicePixelContentBoxSize' in ResizeObserverEntry.prototype;
const options = supportsDevicePixelContentBox ? { box: 'device-pixel-content-box' } : {};
observer.observe(canvas, options);
</script>
</body>
แนวทางปฏิบัติแนะนำ
- จำเป็น: ตรวจสอบการรองรับเบราว์เซอร์สำหรับ HTML-in-Canvas API ก่อนใช้งาน
- บังคับ: เพิ่มแอตทริบิวต์
content="drawable"ลงในองค์ประกอบ<canvas>เสมอ - จำเป็น: เพิ่มแอตทริบิวต์
drawableลงในทุกองค์ประกอบที่คุณวาด รวมถึงองค์ประกอบย่อยโดยตรงของ Canvas - จำเป็น: ใช้แฮนเดิลเหตุการณ์
onpaintเพื่อแสดงผลเนื้อหา HTML ไปยัง Canvas - บังคับ: ใช้เมธอด
drawElementImageใน 2D หรือdrawElementImageToTextureใน WebGPU เพื่อแสดงผลเนื้อหา HTML ไปยัง Canvas - บังคับ: ใน WebGL ให้จัดสรรบัฟเฟอร์พื้นผิวล่วงหน้าด้วย
texImage2D()1 ครั้ง (เมื่อเริ่มต้นหรือเมื่อขนาดองค์ประกอบเปลี่ยนแปลง) จัดสรรพื้นผิวใหม่เฉพาะเมื่อขนาดมีการเปลี่ยนแปลง และตั้งค่าTEXTURE_MIN_FILTERเป็นLINEAR - บังคับ: ใน WebGL ให้ใช้เมธอด
texElementSubImage2Dเพื่อแสดงผลเนื้อหา HTML เป็นพื้นผิวที่คุณจัดสรรไว้ล่วงหน้าด้วยtexImage2D()ซึ่งมีขนาดตั้งแต่captureElementImage() - จำเป็น: ใน WebGPU ให้ปรับขนาดพื้นผิวจาก
captureElementImage()และสร้างใหม่เมื่อขนาดมีการเปลี่ยนแปลงเท่านั้น สร้างพื้นผิวด้วยการใช้งานCOPY_DSTและRENDER_ATTACHMENTและส่งขนาดพื้นผิวเป็นsize - จำเป็น: ซิงค์เรขาคณิตขององค์ประกอบ HTML กับเนื้อหาที่แสดงผล ในแบบ 2 มิติ
drawElementImageจะดำเนินการโดยอัตโนมัติ ใน WebGL และ WebGPU ให้เรียกใช้canvas.updateElementGeometry(element, { canvasTransform }) - บังคับ: ใช้
ResizeObserverเพื่อสังเกตขนาดหน้าจอและอัปเดตขนาด Canvas ให้ตรงกับพิกเซลของอุปกรณ์ - อย่าฝังเนื้อหาแบบข้ามต้นทางใน Canvas เนื่องจากระบบไม่รองรับ
- อย่าเริ่มต้น
ResizeObserverภายในเครื่องจัดการเหตุการณ์onpaintเนื่องจากอาจทำให้หน่วยความจำรั่วไหล
กลยุทธ์สำรอง
ปัจจุบันเบราว์เซอร์ที่ทันสมัยบางรุ่นยังไม่รองรับ HTML-in-Canvas API ดังนั้นจึงมักต้องใช้กลยุทธ์สำรอง อย่างไรก็ตาม เนื่องจาก API นี้มีประโยชน์ด้านประสิทธิภาพที่ดีขึ้น จึงควรใช้ HTML-in-Canvas หากเบราว์เซอร์รองรับ
สำหรับ Use Case ที่ต้องส่งออกเนื้อหา HTML จาก Canvas ให้ใช้ไลบรารี เช่น html2canvas, dom-to-image หรือ snapdom
หากต้องการบันทึกการโต้ตอบ HTML แบบเฟรมต่อเฟรม เช่น สำหรับการสตรีม ให้บันทึกการเปลี่ยนแปลง DOM โดยใช้ไลบรารี เช่น rrweb
หรือใช้คำเตือนว่าเบราว์เซอร์ไม่รองรับการส่งออกสื่อ HTML เนื่องจากไม่รองรับ HTML-in-Canvas