浏览器实现可视化的四种方式
浏览器实现可视化的四种方式
在现代Web开发中，浏览器可视化技术是前端开发的重要组成部分。本文将介绍四种主要的浏览器图形渲染方式：HTML+CSS、SVG、Canvas2D和WebGL，帮助开发者根据需求选择合适的技术方案。
浏览器实现可视化的四种方式
在浏览器上实现图形渲染的方式主要是以下四种：HTML+CSS、SVG、Canvas2D、WebGL。
其中HTML+CSS与SVG属于声明式绘图方式，是开发人员根据数据创建不同的图形元素或CSS规则，然后经过浏览器渲染引擎解析并渲染出来。
但是Canvas2D与WebGL属于指令式绘图方式，是浏览器提供的一种可以用代码在“画布”上绘制图形的API。通过调用绘图指令，然后引擎直接在页面上进行绘制
一、HTML+CSS
优点：便捷，不需要第三方依赖
缺点：CSS属性不能直观体现数据结构，绘制也比较麻烦，由于HTML+CSS作为浏览器渲染引擎的部分，除了绘制图形外，还需要解析HTML等构建DOM树，然后再进行绘图，所以性能开销也大。
二、SVG
现代浏览器支持SVG（Scalable Vector Graphics，可缩放矢量图），是一种基于XML的图像格式。对于浏览器而言，SVG也可以使用DOM API进行操作。详细SVG教程可以看svg - SVG：可缩放矢量图形 | MDN (mozilla.org)
<svg
xmlns="http://www.w3.org/2000/svg"
width="140px"
height="240px"
viewBox="0 0 3 100"
>
<g transform="translate(-29,100) scale(1,-1)">
<g>
<rect x="1" y="0" width="10" height="25" fill="#37c" />
<rect x="13" y="0" width="10" height="26" fill="#37c" />
<rect x="25" y="0" width="10" height="45" fill="#37c" />
<rect x="37" y="0" width="10" height="40" fill="#37c" />
<rect x="49" y="0" width="10" height="68" fill="#37c" />
</g>
<g>
<rect x="1" y="0" width="10" height="15" fill="#3c7" />
<rect x="13" y="0" width="10" height="11" fill="#3c7" />
<rect x="25" y="0" width="10" height="17" fill="#3c7" />
<rect x="37" y="0" width="10" height="25" fill="#3c7" />
<rect x="49" y="0" width="10" height="37" fill="#3c7" />
</g>
</g>
</svg>
优点：比HTML+CSS绘制要方便，有内置的图形API
缺点：与HTML元素一样，需要经过引擎的解析、布局计算和渲染树生成。而且一个SVG元素只能表示一种基本图形，如果展示数据过于复杂，会导致SVG元素增加，大大降低了渲染性能。
三、Canvas2D
Canvas元素会在浏览器上创建一个空白的画布，通过提供渲染上下文，赋予我们绘制内容的能力，然后只需要通过调用渲染上下文，设置各种属性，然后调用绘图指令完成输出，就可以在画布上呈现各种图形。
优点：渲染性能比HTML、SVG要快，因为不需要经过渲染引擎解析HTML、构建渲染树等过程。
缺点：由于绘制的是一系列指令的执行结果，所以图形的内部是一个整体，不便于对绘图的局部进行控制与交互。
四、WebGL
WebGL是基于OpenGL ES规范的浏览器实现的，API更接近底层。在：
绘制的图形数量非常多：海量数据加载、控制等；
较大的图像细节做像素处理：物体光影、流体效果计算等；
绘制3D物体：3D物体投影、深度检测等。
优点：充分利用GPU并行计算的能力，能快速、精准的操作图像的像素，并且进行大量计算，也内置了对于3D的投影、深度检测等处理。
缺点：使用难度比其他的大。
力，能快速、精准的操作图像的像素，并且进行大量计算，也内置了对于3D的投影、深度检测等处理。
缺点：使用难度比其他的大。
五、图形系统与浏览器渲染引擎工作对比
相比于HTML、SVG，Canvas2D和WebGL更适合去做可视化的绘图工作，因为他们的API可以直接操作绘图上下文，一般不涉及引擎其他工作部分，无论是重绘还是海量绘制，都会比HTML等减少性能开销。