簡介
2010 年，F-i.com 和 Google Chrome 團隊合作開發了名為「我學到的 20 件有關瀏覽器和網路的事」(www.20thingsilearned.com) 的 HTML5 教育網路應用程式。這項專案背後的主要構想之一，就是以書籍的形式呈現。由於本書內容主要探討開放網路技術，我們認為有必要忠於此一主題，因此容器本身就是這些技術的範例，可讓您瞭解這些技術目前能實現哪些功能。
我們認為，要營造實體書的感覺，最好的方法就是模擬類比閱讀體驗的優點，同時在瀏覽等領域善用數位領域的優勢。我們投入大量心力，以圖形和互動方式處理閱讀流程，特別是書籍頁面從一頁翻到另一頁的方式。
開始使用
本教學課程將逐步說明如何使用 Canvas 元素和大量 JavaScript，建立自己的翻頁效果。本文程式碼片段省略了部分基本程式碼，例如變數宣告和事件監聽器訂閱，請務必參考實際運作的範例。
開始之前，建議您先查看示範，瞭解我們打算建構的內容。
標記
請務必記得，畫布上的繪圖無法由搜尋引擎編入索引、由訪客選取，或透過瀏覽器內搜尋功能找到。因此，我們將使用的內容會直接放入 DOM，然後由 JavaScript (如果有的話) 操控。這項作業所需的標記很少：
<div id='book'>
<canvas id='pageflip-canvas'></canvas>
<div id='pages'>
<section>
<div> <!-- Any type of contents here --> </div>
</section>
<!-- More <section>s here -->
</div>
</div>
我們為書籍提供一個主要容器元素，其中包含書籍的不同頁面，以及我們將在上面繪製翻頁效果的 canvas 元素。section 元素內有內容的 div 包裝函式，我們需要這個函式才能變更網頁寬度，而不影響內容的版面配置。div 的寬度固定，且 section 設定為隱藏溢位，因此 section 的寬度會做為 div 的水平遮罩。
邏輯
為頁面翻轉功能提供支援的程式碼並不複雜，但由於涉及大量程序產生的圖像，因此相當廣泛。首先，請查看我們在整個程式碼中使用的常數值說明。
var BOOK_WIDTH = 830;
var BOOK_HEIGHT = 260;
var PAGE_WIDTH = 400;
var PAGE_HEIGHT = 250;
var PAGE_Y = ( BOOK_HEIGHT - PAGE_HEIGHT ) / 2;
var CANVAS_PADDING = 60;
畫布周圍會新增 CANVAS_PADDING，這樣翻頁時，紙張就能延伸到書本外。請注意，這裡定義的部分常數也會在 CSS 中設定，因此如要變更書籍大小，也必須更新這些值。
接著，我們需要為每個頁面定義翻頁物件，這些物件會在與書籍互動時不斷更新，以反映翻頁的目前狀態。
// Create a reference to the book container element
var book = document.getElementById( 'book' );
// Grab a list of all section elements (pages) within the book
var pages = book.getElementsByTagName( 'section' );
for( var i = 0, len = pages.length; i < len; i++ ) {
pages[i].style.zIndex = len - i;
flips.push( {
progress: 1,
target: 1,
page: pages[i],
dragging: false
});
}
首先，我們需要整理區段元素的 z 索引，確保網頁分層正確，讓第一個網頁位於頂端，最後一個網頁位於底部。翻轉物件最重要的屬性是 progress 和 target 值。這些值用於判斷目前應摺疊頁面的程度，-1 代表最左側，0 代表書本正中央，+1 代表書本最右側的邊緣。
現在我們已為每個頁面定義翻轉物件，接下來要開始擷取及使用使用者輸入內容，更新翻轉狀態。
function mouseMoveHandler( event ) {
// Offset mouse position so that the top of the book spine is 0,0
mouse.x = event.clientX - book.offsetLeft - ( BOOK_WIDTH / 2 );
mouse.y = event.clientY - book.offsetTop;
}
function mouseDownHandler( event ) {
// Make sure the mouse pointer is inside of the book
if (Math.abs(mouse.x) < PAGE_WIDTH) {
if (mouse.x < 0 && page - 1 >= 0) {
// We are on the left side, drag the previous page
flips[page - 1].dragging = true;
}
else if (mouse.x > 0 && page + 1 < flips.length) {
// We are on the right side, drag the current page
flips[page].dragging = true;
}
}
// Prevents the text selection
event.preventDefault();
}
function mouseUpHandler( event ) {
for( var i = 0; i < flips.length; i++ ) {
// If this flip was being dragged, animate to its destination
if( flips[i].dragging ) {
// Figure out which page we should navigate to
if( mouse.x < 0 ) {
flips[i].target = -1;
page = Math.min( page + 1, flips.length );
}
else {
flips[i].target = 1;
page = Math.max( page - 1, 0 );
}
}
flips[i].dragging = false;
}
}
mouseMoveHandler 函式會更新 mouse 物件，確保我們一律以最新的游標位置為目標。
在 mouseDownHandler 中，我們會先檢查滑鼠是否按在左側或右側頁面上，藉此判斷要朝哪個方向翻頁。我們也會確保該方向有其他頁面，因為我們可能位於第一頁或最後一頁。如果檢查後發現有可用的翻轉選項，我們會將對應翻轉物件的 dragging 旗標設為 true。
達到 mouseUpHandler 後，我們會檢查所有 flips，確認是否有任何項目遭到標記為 dragging，現在應可發布。放開翻轉時，我們會根據目前的滑鼠位置，將目標值設為應翻轉到的那一側。頁碼也會更新，反映這項瀏覽操作。
轉譯
現在大部分的邏輯都已就位，接下來我們將說明如何將摺紙算繪到畫布元素上。大部分的作業都會在 render() 函式中進行，該函式每秒會呼叫 60 次，以更新及繪製所有有效翻轉的目前狀態。
function render() {
// Reset all pixels in the canvas
context.clearRect( 0, 0, canvas.width, canvas.height );
for( var i = 0, len = flips.length; i < len; i++ ) {
var flip = flips[i];
if( flip.dragging ) {
flip.target = Math.max( Math.min( mouse.x / PAGE_WIDTH, 1 ), -1 );
}
// Ease progress towards the target value
flip.progress += ( flip.target - flip.progress ) * 0.2;
// If the flip is being dragged or is somewhere in the middle
// of the book, render it
if( flip.dragging || Math.abs( flip.progress ) < 0.997 ) {
drawFlip( flip );
}
}
}
開始轉譯 flips 前，我們會使用 clearRect(x,y,w,h) 方法重設畫布。清除整個畫布會耗費大量效能，因此只清除要繪製的區域會更有效率。為確保本教學課程內容切題，我們只會清除整個畫布。
如果正在拖曳翻轉，我們會更新 target 值，使其與滑鼠位置相符，但會以 -1 到 1 的比例而非實際像素為準。我們也會將 progress 遞增為 target 距離的一小部分，這樣一來，由於每個影格都會更新，翻轉過程就會平滑且有動畫效果。
由於我們會在每個影格中檢查所有 flips，因此必須確保只重新繪製有效影格。如果翻頁位置非常靠近書本邊緣 (在 BOOK_WIDTH 的 0.3% 範圍內)，或是標示為 dragging，則視為有效。
現在所有邏輯都已就位，我們需要根據翻轉的目前狀態繪製圖形表示法。現在可以查看 drawFlip(flip) 函式的第一部分。
// Determines the strength of the fold/bend on a 0-1 range
var strength = 1 - Math.abs( flip.progress );
// Width of the folded paper
var foldWidth = ( PAGE_WIDTH * 0.5 ) * ( 1 - flip.progress );
// X position of the folded paper
var foldX = PAGE_WIDTH * flip.progress + foldWidth;
// How far outside of the book the paper is bent due to perspective
var verticalOutdent = 20 * strength;
// The maximum widths of the three shadows used
var paperShadowWidth = (PAGE_WIDTH*0.5) * Math.max(Math.min(1 - flip.progress, 0.5), 0);
var rightShadowWidth = (PAGE_WIDTH*0.5) * Math.max(Math.min(strength, 0.5), 0);
var leftShadowWidth = (PAGE_WIDTH*0.5) * Math.max(Math.min(strength, 0.5), 0);
// Mask the page by setting its width to match the foldX
flip.page.style.width = Math.max(foldX, 0) + 'px';
這段程式碼會先計算繪製摺疊處時所需的視覺變數數量，我們繪製的翻轉 progress 值在此扮演重要角色，因為我們希望網頁折疊位置出現在這裡。如要為翻頁效果增加深度，請讓紙張延伸至書本頂端和底部的邊緣外，當翻頁動作接近書背時，這種效果會達到最高峰。
現在所有值都已準備就緒，剩下的就是繪製紙張！
context.save();
context.translate( CANVAS_PADDING + ( BOOK_WIDTH / 2 ), PAGE_Y + CANVAS_PADDING );
// Draw a sharp shadow on the left side of the page
context.strokeStyle = `rgba(0,0,0,`+(0.05 * strength)+`)`;
context.lineWidth = 30 * strength;
context.beginPath();
context.moveTo(foldX - foldWidth, -verticalOutdent * 0.5);
context.lineTo(foldX - foldWidth, PAGE_HEIGHT + (verticalOutdent * 0.5));
context.stroke();
// Right side drop shadow
var rightShadowGradient = context.createLinearGradient(foldX, 0,
foldX + rightShadowWidth, 0);
rightShadowGradient.addColorStop(0, `rgba(0,0,0,`+(strength*0.2)+`)`);
rightShadowGradient.addColorStop(0.8, `rgba(0,0,0,0.0)`);
context.fillStyle = rightShadowGradient;
context.beginPath();
context.moveTo(foldX, 0);
context.lineTo(foldX + rightShadowWidth, 0);
context.lineTo(foldX + rightShadowWidth, PAGE_HEIGHT);
context.lineTo(foldX, PAGE_HEIGHT);
context.fill();
// Left side drop shadow
var leftShadowGradient = context.createLinearGradient(
foldX - foldWidth - leftShadowWidth, 0, foldX - foldWidth, 0);
leftShadowGradient.addColorStop(0, `rgba(0,0,0,0.0)`);
leftShadowGradient.addColorStop(1, `rgba(0,0,0,`+(strength*0.15)+`)`);
context.fillStyle = leftShadowGradient;
context.beginPath();
context.moveTo(foldX - foldWidth - leftShadowWidth, 0);
context.lineTo(foldX - foldWidth, 0);
context.lineTo(foldX - foldWidth, PAGE_HEIGHT);
context.lineTo(foldX - foldWidth - leftShadowWidth, PAGE_HEIGHT);
context.fill();
// Gradient applied to the folded paper (highlights & shadows)
var foldGradient = context.createLinearGradient(
foldX - paperShadowWidth, 0, foldX, 0);
foldGradient.addColorStop(0.35, `#fafafa`);
foldGradient.addColorStop(0.73, `#eeeeee`);
foldGradient.addColorStop(0.9, `#fafafa`);
foldGradient.addColorStop(1.0, `#e2e2e2`);
context.fillStyle = foldGradient;
context.strokeStyle = `rgba(0,0,0,0.06)`;
context.lineWidth = 0.5;
// Draw the folded piece of paper
context.beginPath();
context.moveTo(foldX, 0);
context.lineTo(foldX, PAGE_HEIGHT);
context.quadraticCurveTo(foldX, PAGE_HEIGHT + (verticalOutdent * 2),
foldX - foldWidth, PAGE_HEIGHT + verticalOutdent);
context.lineTo(foldX - foldWidth, -verticalOutdent);
context.quadraticCurveTo(foldX, -verticalOutdent * 2, foldX, 0);
context.fill();
context.stroke();
context.restore();
畫布 API 的 translate(x,y) 方法用於偏移座標系統，因此我們可以繪製頁面翻轉效果，並將書脊頂端做為 0,0 位置。請注意，我們也需要save()畫布的目前轉換矩陣，並在繪製完成後restore()。
我們會使用 foldGradient 填滿摺紙的形狀，呈現逼真的亮部和陰影。我們也會在紙張繪圖周圍加上極細的線條，以免紙張在淺色背景上消失。
現在只要使用上述定義的屬性，繪製摺紙的形狀即可。紙張的左右兩側繪製成直線，上下兩側則彎曲，營造紙張對折的感覺。紙張彎曲的強度取決於 verticalOutdent 值。
大功告成！現在您已擁有可正常運作的翻頁導覽功能。
翻頁示範
頁面翻轉效果的重點在於傳達正確的互動感受，因此光看圖片無法完全體會。
後續步驟
這只是其中一個範例，說明如何運用 HTML5 功能 (例如 canvas 元素) 達成目標。建議您查看更精緻的書籍體驗，這項技術就是從中摘錄出來：www.20thingsilearned.com。您會看到網頁翻轉如何套用至實際應用程式，以及與其他 HTML5 功能搭配使用時的強大效果。
參考資料
- Canvas API 規格