SpriteJS：重新定义 Canvas API

6 月 20 日，360 奇舞团开源了跨终端 Canvas 绘图库 SpriteJS。21 日，奇舞团负责人月影在 GMTC2018 大会上对 SpriteJS 做了全面的介绍分享，演讲后，我和奇舞团负责人月影以及两名奇舞团的小伙伴一起聊了聊，了解了 SpriteJS 背后的一些故事。

重新定义 Canvas API

2017 年下半年，奇舞团接到任务要给 360 安全团队做数据可视化，在做项目的过程中，他们发现现有的针对 2D 绘图的 Canvas 库在使用上并不方便，于是，2018 年初，月影带领团队开始了一个新项目，这就是 SpriteJS。

SpriteJS 的出现，基于这样一个简单的问题：如果你要在 Canvas 上实现一个简单的动画，现有的开源项目并不能很好的满足。

要使用 Canvas 做数据可视化渲染，有几种选择，一是直接使用原生的 Canvas API，但是因为 Canvas 原生接口比较底层，使用上不是很方便，直接用的开发效率不是很高。二是可以选择一些游戏引擎，比如 Cocos2d-JS，游戏引擎为游戏中复杂的视觉效果而生，你能用它实现绝大多数效果，但是太重，文件尺寸太大，而且也有使用门槛，如果你仅仅想制作一个简单的互动动画，那么用这个相当于牛刀杀鸡。三是 EaselJS、Pixi、KonvaJS 这类图形库，它们不是体量太大，就是 API 太复杂，不符合他们的需求。另外，这些图形库大部分或多或少依赖于 DOM API，因此在跨平台移植上的表现不是很好。

SpriteJS 通过将 Canvas 的 API 封装成类似 DOM 模型的 API，并支持事件分发，支持 Web Animation API，让前端开发者能轻松上手。另外，SpriteJS 内置了缓存策略，避免无用的图像重绘，有些时候性能甚至比直接使用原生 Canvas API 更高。

如果你看过 SpriteJS 的文档，你会发现它的使用方式和前端其它 API 十分类似，如以下代码可以绘制带有圆角的红色矩形。

const scene = new spritejs.Scene('#container'),
      layer = scene.layer()
const s = new spritejs.Sprite({
  anchor: 0.5,
  bgcolor: 'red',
  pos: [300, 300],
  size: [200, 200],
  borderRadius: 50,
})
layer.append(s)

月影表示，SpriteJS 的 API 是支持 Web 标准，并以遵循 Web 习惯为前提而定义的，这让前端实现动画的门槛大大降低。

SpriteJS 的目标不仅是制作简单的动画，它有更大的野心，就是成为各种 Canvas 图形库的底层。

一名奇舞团的小伙伴告诉我，最近她在研究 WebGL，发现 ThreeJS 非常方便，而且几乎成为了 Web3D API 的事实标准，SpriteJS 的目标则是成为 Canvas 中的 ThreeJS。

为了达到这个目标，SpriteJS 一方面通过彻底的组件化，抽离出 Sprite-core 来实现跨平台，对多个平台的 Canvas 环境都做了兼容。另一方面适配了多个图形库和物理引擎，包括 D3、Proton、Matter.JS、curvejs 等。

为什么 Canvas 这么重要

近年来 Canvas 相关的开源项目层出不穷，国内不少大公司也都在这个方面有投入，为什么 Canvas 这么火呢？

在前端里，2D 图像和动画有 Canvas 和 DOM SVG、Web Animation 等方案，但一旦涉及到复杂的场景或者要追求性能，Canvas 是唯一的选择。而且，Canvas 还有一个重大的优势，就是它的适用场景甚至比浏览器还要广。

这意味着你可以在浏览器之外使用Canvas 来做各种事情。并且由于Canvas 直接使用GPU 进行绘制，性能很强，Flipboard 数年前曾使用Canvas 来在App 上渲染网页和转场动画，并达到了120fps 的水平。

目前Canvas 一般的使用场景是2D 交互图像动画、数据可视化、HTML5 游戏，而近年来，这几方面的需求都有了长足的进展。

一个是数据可视化，随着大数据的发展，使用图表对数据进行直观的展示成了非常普遍的需求。数据大屏更成为各种活动的宠儿以及企业IT 服务的标配。

另一个是小游戏，HTML5 游戏在PC 时代就已出现，但一直没有火起来，但去年微信发布小游戏之后，跳一跳火了，也让人开始关注这个市场。从目前的限制来看，小游戏会是比目前的手游、页游等更轻量级的存在，而这一形态的游戏并没有适合的开发工具，传统的游戏引擎相对来说太重。

月影说，SpriteJS 目前的目标也正是可视化和小游戏领域。在可视化方面，SpriteJS 正在适配D3 方面做更多的工作，包括定制一些D3 扩展库，如为图表添加坐标轴等。至于小游戏，月影说SpriteJS 在考虑做一个可视化开发动画和游戏的在线工具。

因此，对于SpriteJS 的发展规划，可以说奇舞团也是经过了一番深思熟虑，基于SpriteJS 的数据可视化也是奇舞团今年的重要任务之一。

目前SpriteJS 已经在Github 开源并开放官网，你可以在上面阅读文档和源码：

官网： http://spritejs.org/#/

Github： https://github.com/spritejs/spritejs

你也可以在 GTMC 官网下载月影的演讲 PPT：

https://gmtc.geekbang.org/schedule

月影也正在为 SpriteJS 写一系列的介绍文章，欢迎关注：

https://www.zhihu.com/people/yue-ying-2-61/posts