Калькулятор Designcember

Скевоморфическая попытка воссоздать солнечный калькулятор в Интернете с помощью Window Controls Overlay API и API датчика освещенности.

Задача

Я ребенок 1980-х. Когда я учился в старших классах, в моде были калькуляторы на солнечных батареях. В школе нам всем выдали калькуляторы TI-30X SOLAR. Я с теплотой вспоминаю, как мы сравнивали их, вычисляя факториал 69 – самого большого числа, с которым мог справиться TI-30X. (Разница в скорости была очень заметной, и я до сих пор не знаю, почему.)

Сейчас, почти 28 лет спустя, я подумал, что было бы забавно воссоздать этот калькулятор с помощью HTML, CSS и JavaScript. Поскольку я не дизайнер, я не стал начинать с нуля, а взял за основу CodePen, созданный Сассьей Себальос (Sassja Ceballos).

Окно CodePen с панелями HTML, CSS и JS слева и предварительным просмотром калькулятора справа.

Как сделать приложение устанавливаемым

Неплохое начало, но я решил добавить немного скевоморфизма. Первым шагом было сделать его PWA, чтобы его можно было установить.

self.addEventListener('install', (event) => {
  self.skipWaiting();
});

self.addEventListener('activate', (event) => {
  self.clients.claim();
  event.waitUntil(
    (async () => {
      if ('navigationPreload' in self.registration) {
        await self.registration.navigationPreload.enable();
      }
    })(),
  );
});

self.addEventListener('fetch', (event) => {
  event.respondWith(
    (async () => {
      try {
        const response = await event.preloadResponse;
        if (response) {
          return response;
        }
        return fetch(event.request);
      } catch {
        return new Response('Offline');
      }
    })(),
  );
});

Смешивание с мобильным устройством

Теперь, когда приложение можно установить, следующий шаг – сделать так, чтобы оно как можно лучше сочеталось с приложениями операционной системы. На мобильных устройствах я могу сделать это, установив режим отображения fullscreen в манифесте веб-приложения.

{
  "display": "fullscreen"
}

На устройствах с вырезом для камеры настройка области просмотра, при которой контент занимает весь экран, делает приложение более привлекательным.

<meta name="viewport" content="initial-scale=1, viewport-fit=cover" />

Калькулятор Designcember в полноэкранном режиме на телефоне Pixel 6 Pro.

Смешивание с рабочим столом

На компьютере можно использовать классную функцию Window Controls Overlay, которая позволяет размещать контент в строке заголовка окна приложения. Сначала нужно переопределить резервную последовательность режима отображения, чтобы в первую очередь использовался window-controls-overlay, если он доступен.

{
  "display_override": ["window-controls-overlay"]
}

В результате строка заголовка исчезает, а контент перемещается в ее область. Я хочу переместить скевоморфную солнечную батарею в строку заголовка, а остальную часть интерфейса калькулятора – вниз. Это можно сделать с помощью CSS, используя переменные среды titlebar-area-*. Обратите внимание, что все селекторы содержат класс wco, который будет использоваться в следующих абзацах.

#calc_solar_cell.wco {
  position: fixed;
  left: calc(0.25rem + env(titlebar-area-x, 0));
  top: calc(0.75rem + env(titlebar-area-y, 0));
  width: calc(env(titlebar-area-width, 100%) - 0.5rem);
  height: calc(env(titlebar-area-height, 33px) - 0.5rem);
}

#calc_display_surface.wco {
  margin-top: calc(env(titlebar-area-height, 33px) - 0.5rem);
}

Теперь мне нужно решить, какие элементы сделать перетаскиваемыми, поскольку строка заголовка, которую я обычно использую для перетаскивания, недоступна. В стиле классического виджета я могу даже сделать весь калькулятор перетаскиваемым, применив (-webkit-)app-region: drag, за исключением кнопок, которые получают (-webkit-)app-region: no-drag, поэтому их нельзя использовать для перетаскивания.

#calc_inside.wco,
#calc_solar_cell.wco {
  -webkit-app-region: drag;
  app-region: drag;
}

button {
  -webkit-app-region: no-drag;
  app-region: no-drag;
}

Последний шаг – сделать так, чтобы приложение реагировало на изменения в оверлее элементов управления окном. При истинном прогрессивном улучшении я загружаю код для этой функции только тогда, когда браузер ее поддерживает.

if ('windowControlsOverlay' in navigator) {
  import('/wco.js');
}

Всякий раз, когда геометрия наложения элементов управления окном меняется, я изменяю приложение, чтобы оно выглядело как можно более естественно. Рекомендуется использовать дебаунсинг для этого события, поскольку оно может часто срабатывать, когда пользователь изменяет размер окна. В частности, я применяю класс wco к некоторым элементам, чтобы задействовать CSS, и меняю цвет темы. Я могу определить, виден ли оверлей элементов управления окном, проверив свойство navigator.windowControlsOverlay.visible.

const meta = document.querySelector('meta[name="theme-color"]');
const nodes = document.querySelectorAll(
  '#calc_display_surface, #calc_solar_cell, #calc_outside, #calc_inside',
);

const toggleWCO = () => {
  if (!navigator.windowControlsOverlay.visible) {
    meta.content = '';
  } else {
    meta.content = '#385975';
  }
  nodes.forEach((node) => {
    node.classList.toggle('wco', navigator.windowControlsOverlay.visible);
  });
};

const debounce = (func, wait) => {
  let timeout;
  return function executedFunction(...args) {
    const later = () => {
      clearTimeout(timeout);
      func(...args);
    };
    clearTimeout(timeout);
    timeout = setTimeout(later, wait);
  };
};

navigator.windowControlsOverlay.ongeometrychange = debounce((e) => {
  toggleWCO();
}, 250);

toggleWCO();

Теперь у меня есть виджет калькулятора, который выглядит почти как классический Winamp с одной из старых тем. Теперь я могу свободно разместить калькулятор на рабочем столе и активировать функцию управления окнами, нажав на шеврон в правом верхнем углу.

Калькулятор Designcember, работающий в автономном режиме с активной функцией наложения элементов управления окном. На экране калькулятора написано слово Google.

Работающая солнечная батарея

Чтобы сделать часы по-настоящему гиковскими, я, конечно, должен был заставить солнечную батарею работать. Калькулятор должен работать только при достаточном освещении. Я смоделировал это, установив CSS opacity цифр на дисплее с помощью переменной CSS --opacity, которой я управляю через JavaScript.

:root {
  --opacity: 0.75;
}

#calc_expression,
#calc_result {
  opacity: var(--opacity);
}

Чтобы определить, достаточно ли света для работы калькулятора, я использую API AmbientLightSensor. Чтобы этот API был доступен, мне нужно было установить флаг #enable-generic-sensor-extra-classes в about:flags и запросить разрешение 'ambient-light-sensor'. Как и раньше, я использую прогрессивное улучшение, чтобы загружать только соответствующий код, когда API поддерживается.

if ('AmbientLightSensor' in window) {
  import('/als.js');
}

Датчик возвращает значение окружающего света в люксах, когда доступно новое измерение. На основе таблицы значений для типичных ситуаций освещения я вывел очень простую формулу для преобразования значения люкс в значение от 0 до 1, которое я программно присваиваю переменной --opacity.

const luxToOpacity = (lux) => {
  if (lux > 250) {
    return 1;
  }
  return lux / 250;
};

const sensor = new window.AmbientLightSensor();
sensor.onreading = () => {
  console.log('Current light level:', sensor.illuminance);
  document.documentElement.style.setProperty(
    '--opacity',
    luxToOpacity(sensor.illuminance),
  );
};
sensor.onerror = (event) => {
  console.log(event.error.name, event.error.message);
};

(async () => {
  const {state} = await navigator.permissions.query({
    name: 'ambient-light-sensor',
  });
  if (state === 'granted') {
    sensor.start();
  }
})();

На видео ниже вы можете увидеть, как калькулятор начинает работать, когда я включаю свет в комнате. Вот и все: скевоморфный солнечный калькулятор, который действительно работает. Мой старый добрый, проверенный временем TI-30X SOLAR действительно прошел долгий путь.

Демоверсии

Обязательно попробуйте демоверсию калькулятора Designcember и посмотрите исходный код на GitHub. Чтобы установить приложение, откройте его в отдельном окне. Встроенная версия ниже не будет вызывать мини-панель.

Поздравляем с Designcember!