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three.js
mirror de https://github.com/mrdoob/three.js.git


			
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							<!DOCTYPE html><html lang="ja"><head>
    <meta charset="utf-8">
    <title>のOffscreenCanvas</title>
    <meta name="viewport" content="width=device-width, user-scalable=no, minimum-scale=1.0, maximum-scale=1.0">
    <meta name="twitter:card" content="summary_large_image">
    <meta name="twitter:site" content="@threejs">
    <meta name="twitter:title" content="Three.js – のOffscreenCanvas">
    <meta property="og:image" content="https://threejs.org/files/share.png">
    <link rel="shortcut icon" href="../../files/favicon_white.ico" media="(prefers-color-scheme: dark)">
    <link rel="shortcut icon" href="../../files/favicon.ico" media="(prefers-color-scheme: light)">

    <link rel="stylesheet" href="../resources/lesson.css">
    <link rel="stylesheet" href="../resources/lang.css">
<script type="importmap">
{
  "imports": {
    "three": "../../build/three.module.js"
  }
}
</script>
  </head>
  <body>
    <div class="container">
      <div class="lesson-title">
        <h1>のOffscreenCanvas</h1>
      </div>
      <div class="lesson">
        <div class="lesson-main">
          <p><a href="https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/OffscreenCanvas"><code class="notranslate" translate="no">OffscreenCanvas</code></a>は新しいブラウザの機能で現在はChromeでしか利用できませんが、他のブラウザにも来るようです。
<code class="notranslate" translate="no">OffscreenCanvas</code> はWeb Workerでキャンバスにレンダリングできます。
複雑な3Dシーンのレンダリングなど重い作業をWeb Workerで行い負荷を軽減させ、ブラウザのレスポンスを低下させない方法です。
また、データが読み込まれWorkerで解析されてるのでページ読み込み中にページ表示の途切れは少ないでしょう。</p>
<p>OffscreenCanvasの利用を<em>開始</em>するのは非常に簡単です。
<a href="responsive.html">レスポンシブデザインの記事</a>から3つのキューブを回転させるコードに修正してみましょう。</p>
<p>通常はWorkerのコードを別ファイルに分離しますが、このサイトのほとんどのサンプルコードではスクリプトをHTMLファイルに埋め込んでいます。</p>
<p>ここでは <code class="notranslate" translate="no">offscreencanvas-cubes.js</code> というファイルを作成し、<a href="responsive.html">レスポンシブデザインの例</a>から全てのJavaScriptをコピーして下さい。
そして、Workerで実行するために必要な変更を行います。</p>
<p>HTMLファイルにはJavaScriptのいくつかの処理が必要です。
まず最初に行う必要があるのはキャンバスを検索し、<code class="notranslate" translate="no">canvas.transferControlToOffscreen</code> 呼び出してキャンバスのコントロールをオフスクリーンに転送します。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">function main() {
  const canvas = document.querySelector('#c');
  const offscreen = canvas.transferControlToOffscreen();

  ...
</pre>
<p><code class="notranslate" translate="no">new Worker(pathToScript, {type: 'module'})</code>でWorkerを起動し、<code class="notranslate" translate="no">offscreen</code> オブジェクトを渡します。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">function main() {
  const canvas = document.querySelector('#c');
  const offscreen = canvas.transferControlToOffscreen();
  const worker = new Worker('offscreencanvas-cubes.js', {type: 'module'});
  worker.postMessage({type: 'main', canvas: offscreen}, [offscreen]);
}
main();
</pre>
<p>ここで重要なのはWorkerが <code class="notranslate" translate="no">DOM</code> にアクセスできない事です。
HTML要素の参照やマウスイベントやキーボードイベントを受け取る事もできません。
Workerは、送られたメッセージに返信してWebページにメッセージを送り返す事だけです。</p>
<p>Workerにメッセージを送信するには<a href="https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/Worker/postMessage"><code class="notranslate" translate="no">worker.postMessage</code></a>を呼び出し、1つまたは2つの引数を渡します。
1つ目の引数は<a href="https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/Web_Workers_API/Structured_clone_algorithm">クローン</a>されるJavaScriptオブジェクトでWorkerに送ります。
2番目の引数は任意でWorkerに <em>転送</em> したい最初のオブジェクトです。
このオブジェクトはクローンされません。
その代わりに <em>転送</em> され、メインページには存在しなくなります。
存在しなくなるというのはおそらく間違った説明であり、むしろ取り除かれます。
クローンではなく、特定のタイプのオブジェクトのみを転送する事ができます。
転送するオブジェクトには <code class="notranslate" translate="no">OffscreenCanvas</code> が含まれているので、1度転送した <code class="notranslate" translate="no">offscreen</code> オブジェクトをメインページに戻しても意味がありません。</p>
<p>Workerは <code class="notranslate" translate="no">onmessage</code> ハンドラからメッセージを受け取ります。
<code class="notranslate" translate="no">postMessage</code> に渡したオブジェクトはWorkerの <code class="notranslate" translate="no">onmessage</code> ハンドラに渡され <code class="notranslate" translate="no">event.data</code> を更新します。
上記のコードではWorkerに渡すオブジェクトに <code class="notranslate" translate="no">type: 'main'</code> を宣言しています。
このオブジェクトはブラウザには何の意味もありません。Workerで使うためだけのものです。
<code class="notranslate" translate="no">type</code> に基づいて、Worker内で別の関数を呼び出すハンドラを作成します。
あとは必要に応じて関数を追加し、メインページから簡単に呼び出す事ができます。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">const handlers = {
  main,
};

self.onmessage = function(e) {
  const fn = handlers[e.data.type];
  if (typeof fn !== 'function') {
    throw new Error('no handler for type: ' + e.data.type);
  }
  fn(e.data);
};
</pre>
<p>上記コードのように <code class="notranslate" translate="no">type</code> に基づいてハンドラを検索し、メインページから送られてきた <code class="notranslate" translate="no">data</code> を渡します。
あとは<a href="responsive.html">レスポンシブデザインの記事</a>から <code class="notranslate" translate="no">offscreencanvas-cubes.js</code> に貼り付けた <code class="notranslate" translate="no">main</code> を変更するだけです。</p>
<p>DOMからキャンバスを探すのではなく、イベントデータからキャンバスを受け取ります。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">-function main() {
-  const canvas = document.querySelector('#c');
+function main(data) {
+  const {canvas} = data;
  const renderer = new THREE.WebGLRenderer({antialias: true, canvas});

  ...
</pre>
<p>最初の問題はWorkerからDOMを参照できず、<code class="notranslate" translate="no">resizeRendererToDisplaySize</code> が <code class="notranslate" translate="no">canvas.clientWidth</code> と <code class="notranslate" translate="no">canvas.clientHeight</code> を参照できない事です。
<code class="notranslate" translate="no">clientWidth</code> と <code class="notranslate" translate="no">canvas.clientHeight</code> はDOMの値です。</p>
<p>元のコードは以下の通りです。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">function resizeRendererToDisplaySize(renderer) {
  const canvas = renderer.domElement;
  const width = canvas.clientWidth;
  const height = canvas.clientHeight;
  const needResize = canvas.width !== width || canvas.height !== height;
  if (needResize) {
    renderer.setSize(width, height, false);
  }
  return needResize;
}
</pre>
<p>DOMを参照できないため、変更したサイズの値をWorkerに送る必要があります。
そこでグローバルな状態を追加し、幅と高さを維持するようにしましょう。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">const state = {
  width: 300,  // canvas default
  height: 150,  // canvas default
};
</pre>
<p>これらの値を更新するための <code class="notranslate" translate="no">'size'</code> ハンドラを追加してみます。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">+function size(data) {
+  state.width = data.width;
+  state.height = data.height;
+}

const handlers = {
  main,
+  size,
};
</pre>
<p>これで <code class="notranslate" translate="no">resizeRendererToDisplaySize</code> を変更すると <code class="notranslate" translate="no">state.width</code> と <code class="notranslate" translate="no">state.height</code> が使えるようになりました。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">function resizeRendererToDisplaySize(renderer) {
  const canvas = renderer.domElement;
-  const width = canvas.clientWidth;
-  const height = canvas.clientHeight;
+  const width = state.width;
+  const height = state.height;
  const needResize = canvas.width !== width || canvas.height !== height;
  if (needResize) {
    renderer.setSize(width, height, false);
  }
  return needResize;
}
</pre>
<p>以下も同様の変更が必要です。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">function render(time) {
  time *= 0.001;

  if (resizeRendererToDisplaySize(renderer)) {
-    camera.aspect = canvas.clientWidth / canvas.clientHeight;
+    camera.aspect = state.width / state.height;
    camera.updateProjectionMatrix();
  }

  ...
</pre>
<p>メインページに戻りページのリサイズの度に <code class="notranslate" translate="no">size</code> イベントを送信します。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">const worker = new Worker('offscreencanvas-picking.js', {type: 'module'});
worker.postMessage({type: 'main', canvas: offscreen}, [offscreen]);

+function sendSize() {
+  worker.postMessage({
+    type: 'size',
+    width: canvas.clientWidth,
+    height: canvas.clientHeight,
+  });
+}
+
+window.addEventListener('resize', sendSize);
+sendSize();
</pre>
<p>初期サイズを送るために1度sendSizeを呼んでいます。</p>
<p>ブラウザが <code class="notranslate" translate="no">OffscreenCanvas</code> を完全にサポートしていると仮定して、これらの変更を行うだけで動作するはずです。
実行する前にブラウザが <code class="notranslate" translate="no">OffscreenCanvas</code> を実際にサポートしているか確認し、サポートしていない場合はエラーを表示してみましょう。
まずはエラーを表示するためのHTMLを追加します。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-html" translate="no">&lt;body&gt;
  &lt;canvas id="c"&gt;&lt;/canvas&gt;
+  &lt;div id="noOffscreenCanvas" style="display:none;"&gt;
+    &lt;div&gt;no OffscreenCanvas support&lt;/div&gt;
+  &lt;/div&gt;
&lt;/body&gt;
</pre>
<p>そして、CSSを追加します。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-css" translate="no">#noOffscreenCanvas {
    display: flex;
    width: 100vw;
    height: 100vh;
    align-items: center;
    justify-content: center;
    background: red;
    color: white;
}
</pre>
<p>ブラウザが <code class="notranslate" translate="no">OffscreenCanvas</code> をサポートしているか確認するためには <code class="notranslate" translate="no">transferControlToOffscreen</code> を呼びます。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">function main() {
  const canvas = document.querySelector('#c');
+  if (!canvas.transferControlToOffscreen) {
+    canvas.style.display = 'none';
+    document.querySelector('#noOffscreenCanvas').style.display = '';
+    return;
+  }
  const offscreen = canvas.transferControlToOffscreen();
  const worker = new Worker('offscreencanvas-picking.js', {type: 'module});
  worker.postMessage({type: 'main', canvas: offscreen}, [offscreen]);

  ...
</pre>
<p>ブラウザが <code class="notranslate" translate="no">OffscreenCanvas</code> をサポートしていれば、このサンプルは動作するはずです。</p>
<p></p><div translate="no" class="threejs_example_container notranslate">
  <div><iframe class="threejs_example notranslate" translate="no" style=" " src="/manual/examples/resources/editor.html?url=/manual/examples/offscreencanvas.html"></iframe></div>
  <a class="threejs_center" href="/manual/examples/offscreencanvas.html" target="_blank">ここをクリックして別のウィンドウで開きます</a>
</div>

<p></p>
<p>これは素晴らしい事ですが、今の所は全てのブラウザが <code class="notranslate" translate="no">OffscreenCanvas</code> をサポートしている訳ではなく、
<code class="notranslate" translate="no">OffscreenCanvas</code> サポートありとサポートなしの両方で動作するコードに変更し、サポートなしの場合はメインページのキャンバスを通常のように表示します。</p>
<blockquote>
<p>余談ですがページをレスポンシブにするためにOffscreenCanvasが必要な場合、フォールバックを持つ意味がよくわかりません。
メインページで実行するかWorkerで実行するかには、Workerで実行している時にメインページで実行している時よりも多くの事ができるように
調整するかもしれません。何をするかは本当にあなた次第です。</p>
</blockquote>
<p>まず最初にthree.jsのコードとWorkerの固有コードを分離しましょう。
これでメインページとWorkerの両方で同じコードを使う事ができます。
つまり、3つのファイルを持つ事になります。</p>
<ol>
<li><p>htmlファイル</p>
<p><code class="notranslate" translate="no">threejs-offscreencanvas-w-fallback.html</code></p>
</li>
<li><p>three.jsを含むJavaScriptコード</p>
<p><code class="notranslate" translate="no">shared-cubes.js</code></p>
</li>
<li><p>workerをサポートするコード</p>
<p><code class="notranslate" translate="no">offscreencanvas-worker-cubes.js</code></p>
</li>
</ol>
<p><code class="notranslate" translate="no">shared-cubes.js</code> と <code class="notranslate" translate="no">offscreencanvas-worker-cubes.js</code> は前の <code class="notranslate" translate="no">offscreencanvas-cubes.js</code> ファイルを分割したものです。</p>
<p>まず <code class="notranslate" translate="no">offscreencanvas-cubes.js</code> を全て <code class="notranslate" translate="no">shared-cube.js</code> にコピーします。
次にHTMLファイルには既に <code class="notranslate" translate="no">main</code> があり、<code class="notranslate" translate="no">init</code> と <code class="notranslate" translate="no">state</code> をエクスポートする必要があるため <code class="notranslate" translate="no">main</code> の名前を <code class="notranslate" translate="no">init</code> に変更します。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">import * as THREE from 'three';

-const state = {
+export const state = {
  width: 300,   // canvas default
  height: 150,  // canvas default
};

-function main(data) {
+export function init(data) {
  const {canvas} = data;
  const renderer = new THREE.WebGLRenderer({antialias: true, canvas});
</pre>
<p>そして、three.js関連以外の部分だけを切り取ります。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">-function size(data) {
-  state.width = data.width;
-  state.height = data.height;
-}
-
-const handlers = {
-  main,
-  size,
-};
-
-self.onmessage = function(e) {
-  const fn = handlers[e.data.type];
-  if (typeof fn !== 'function') {
-    throw new Error('no handler for type: ' + e.data.type);
-  }
-  fn(e.data);
-};
</pre>
<p>削除した部分を <code class="notranslate" translate="no">offscreencanvas-worker-cubes.js</code> にコピーして <code class="notranslate" translate="no">shared-cubes.js</code> をインポートし、<code class="notranslate" translate="no">main</code> の代わりに <code class="notranslate" translate="no">init</code> を呼び出します。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">import {init, state} from './shared-cubes.js';

function size(data) {
  state.width = data.width;
  state.height = data.height;
}

const handlers = {
-  main,
+  init,
  size,
};

self.onmessage = function(e) {
  const fn = handlers[e.data.type];
  if (typeof fn !== 'function') {
    throw new Error('no handler for type: ' + e.data.type);
  }
  fn(e.data);
};
</pre>
<p>同様にメインページに <code class="notranslate" translate="no">shared-cubes.js</code> を含める必要があります。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-html" translate="no">&lt;script type="module"&gt;
+import {init, state} from './shared-cubes.js';
</pre>
<p>前に追加したHTMLとCSSを削除します。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-html" translate="no">&lt;body&gt;
  &lt;canvas id="c"&gt;&lt;/canvas&gt;
-  &lt;div id="noOffscreenCanvas" style="display:none;"&gt;
-    &lt;div&gt;no OffscreenCanvas support&lt;/div&gt;
-  &lt;/div&gt;
&lt;/body&gt;
</pre>
<p>そして、CSSは以下のようになります。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-css" translate="no">-#noOffscreenCanvas {
-    display: flex;
-    width: 100vw;
-    height: 100vh;
-    align-items: center;
-    justify-content: center;
-    background: red;
-    color: white;
-}
</pre>
<p>次にブラウザが <code class="notranslate" translate="no">OffscreenCanvas</code> をサポートありなしに応じて、メインページのコードを変更して起動関数を呼び出すようにしてみましょう。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">function main() {
  const canvas = document.querySelector('#c');
-  if (!canvas.transferControlToOffscreen) {
-    canvas.style.display = 'none';
-    document.querySelector('#noOffscreenCanvas').style.display = '';
-    return;
-  }
-  const offscreen = canvas.transferControlToOffscreen();
-  const worker = new Worker('offscreencanvas-picking.js', {type: 'module'});
-  worker.postMessage({type: 'main', canvas: offscreen}, [offscreen]);
+  if (canvas.transferControlToOffscreen) {
+    startWorker(canvas);
+  } else {
+    startMainPage(canvas);
+  }
  ...
</pre>
<p>Workerのセットアップコードを全て <code class="notranslate" translate="no">startWorker</code> の中に移動します。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">function startWorker(canvas) {
  const offscreen = canvas.transferControlToOffscreen();
  const worker = new Worker('offscreencanvas-worker-cubes.js', {type: 'module'});
  worker.postMessage({type: 'main', canvas: offscreen}, [offscreen]);

  function sendSize() {
    worker.postMessage({
      type: 'size',
      width: canvas.clientWidth,
      height: canvas.clientHeight,
    });
  }

  window.addEventListener('resize', sendSize);
  sendSize();

  console.log('using OffscreenCanvas');
}
</pre>
<p>そして <code class="notranslate" translate="no">main</code> の代わりに <code class="notranslate" translate="no">init</code> を送信します。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">-  worker.postMessage({type: 'main', canvas: offscreen}, [offscreen]);
+  worker.postMessage({type: 'init', canvas: offscreen}, [offscreen]);
</pre>
<p>メインページで開始するには次のようにします。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">function startMainPage(canvas) {
  init({canvas});

  function sendSize() {
    state.width = canvas.clientWidth;
    state.height = canvas.clientHeight;
  }
  window.addEventListener('resize', sendSize);
  sendSize();

  console.log('using regular canvas');
}
</pre>
<p>このサンプルコードではOffscreenCanvasで実行、またはメインページで実行されるようにフォールバックしています。</p>
<p></p><div translate="no" class="threejs_example_container notranslate">
  <div><iframe class="threejs_example notranslate" translate="no" style=" " src="/manual/examples/resources/editor.html?url=/manual/examples/offscreencanvas-w-fallback.html"></iframe></div>
  <a class="threejs_center" href="/manual/examples/offscreencanvas-w-fallback.html" target="_blank">ここをクリックして別のウィンドウで開きます</a>
</div>

<p></p>
<p>比較的簡単でした。ピッキングしてみましょう。
<a href="picking.html">ピッキングの記事</a>にある <code class="notranslate" translate="no">RayCaster</code> の例からコードをいくつか取り出し、画面外でオフスクリーンが動作するようにします。</p>
<p><code class="notranslate" translate="no">shared-cube.js</code> を <code class="notranslate" translate="no">shared-picking.js</code> にコピーし、ピッキング部分を追加してみましょう。
この例では <code class="notranslate" translate="no">PickHelper</code> をコピーします。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">class PickHelper {
  constructor() {
    this.raycaster = new THREE.Raycaster();
    this.pickedObject = null;
    this.pickedObjectSavedColor = 0;
  }
  pick(normalizedPosition, scene, camera, time) {
    // restore the color if there is a picked object
    if (this.pickedObject) {
      this.pickedObject.material.emissive.setHex(this.pickedObjectSavedColor);
      this.pickedObject = undefined;
    }

    // cast a ray through the frustum
    this.raycaster.setFromCamera(normalizedPosition, camera);
    // get the list of objects the ray intersected
    const intersectedObjects = this.raycaster.intersectObjects(scene.children);
    if (intersectedObjects.length) {
      // pick the first object. It's the closest one
      this.pickedObject = intersectedObjects[0].object;
      // save its color
      this.pickedObjectSavedColor = this.pickedObject.material.emissive.getHex();
      // set its emissive color to flashing red/yellow
      this.pickedObject.material.emissive.setHex((time * 8) % 2 &gt; 1 ? 0xFFFF00 : 0xFF0000);
    }
  }
}

const pickPosition = {x: 0, y: 0};
const pickHelper = new PickHelper();
</pre>
<p>マウスの <code class="notranslate" translate="no">pickPosition</code> を以下のように更新しました。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">function getCanvasRelativePosition(event) {
  const rect = canvas.getBoundingClientRect();
  return {
    x: (event.clientX - rect.left) * canvas.width  / rect.width,
    y: (event.clientY - rect.top ) * canvas.height / rect.height,
  };
}

function setPickPosition(event) {
  const pos = getCanvasRelativePosition(event);
  pickPosition.x = (pos.x / canvas.width ) *  2 - 1;
  pickPosition.y = (pos.y / canvas.height) * -2 + 1;  // note we flip Y
}
window.addEventListener('mousemove', setPickPosition);
</pre>
<p>Workerではマウスの位置を直接読み取れないので、サイズのコードと同じようにマウスの位置を指定してメッセージを送信してみましょう。
サイズのコードと同様にマウスの位置を送信して <code class="notranslate" translate="no">pickPosition</code> を更新します。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">function size(data) {
  state.width = data.width;
  state.height = data.height;
}

+function mouse(data) {
+  pickPosition.x = data.x;
+  pickPosition.y = data.y;
+}

const handlers = {
  init,
+  mouse,
  size,
};

self.onmessage = function(e) {
  const fn = handlers[e.data.type];
  if (typeof fn !== 'function') {
    throw new Error('no handler for type: ' + e.data.type);
  }
  fn(e.data);
};
</pre>
<p>メインページに戻ってマウスをWorkerやメインページに渡すコードを追加します。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">+let sendMouse;

function startWorker(canvas) {
  const offscreen = canvas.transferControlToOffscreen();
  const worker = new Worker('offscreencanvas-worker-picking.js', {type: 'module'});
  worker.postMessage({type: 'init', canvas: offscreen}, [offscreen]);

+  sendMouse = (x, y) =&gt; {
+    worker.postMessage({
+      type: 'mouse',
+      x,
+      y,
+    });
+  };

  function sendSize() {
    worker.postMessage({
      type: 'size',
      width: canvas.clientWidth,
      height: canvas.clientHeight,
    });
  }

  window.addEventListener('resize', sendSize);
  sendSize();

  console.log('using OffscreenCanvas');  /* eslint-disable-line no-console */
}

function startMainPage(canvas) {
  init({canvas});

+  sendMouse = (x, y) =&gt; {
+    pickPosition.x = x;
+    pickPosition.y = y;
+  };

  function sendSize() {
    state.width = canvas.clientWidth;
    state.height = canvas.clientHeight;
  }
  window.addEventListener('resize', sendSize);
  sendSize();

  console.log('using regular canvas');  /* eslint-disable-line no-console */
}
</pre>
<p>全てのマウス操作コードをメインページにコピーし、<code class="notranslate" translate="no">sendMouse</code> を使用するようにマイナーチェンジを加えます。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">function setPickPosition(event) {
  const pos = getCanvasRelativePosition(event);
-  pickPosition.x = (pos.x / canvas.clientWidth ) *  2 - 1;
-  pickPosition.y = (pos.y / canvas.clientHeight) * -2 + 1;  // note we flip Y
+  sendMouse(
+      (pos.x / canvas.clientWidth ) *  2 - 1,
+      (pos.y / canvas.clientHeight) * -2 + 1);  // note we flip Y
}

function clearPickPosition() {
  // unlike the mouse which always has a position
  // if the user stops touching the screen we want
  // to stop picking. For now we just pick a value
  // unlikely to pick something
-  pickPosition.x = -100000;
-  pickPosition.y = -100000;
+  sendMouse(-100000, -100000);
}
window.addEventListener('mousemove', setPickPosition);
window.addEventListener('mouseout', clearPickPosition);
window.addEventListener('mouseleave', clearPickPosition);

window.addEventListener('touchstart', (event) =&gt; {
  // prevent the window from scrolling
  event.preventDefault();
  setPickPosition(event.touches[0]);
}, {passive: false});

window.addEventListener('touchmove', (event) =&gt; {
  setPickPosition(event.touches[0]);
});

window.addEventListener('touchend', clearPickPosition);
</pre>
<p>これでこのピッキングは <code class="notranslate" translate="no">OffscreenCanvas</code> で動作するはずです。</p>
<p></p><div translate="no" class="threejs_example_container notranslate">
  <div><iframe class="threejs_example notranslate" translate="no" style=" " src="/manual/examples/resources/editor.html?url=/manual/examples/offscreencanvas-w-picking.html"></iframe></div>
  <a class="threejs_center" href="/manual/examples/offscreencanvas-w-picking.html" target="_blank">ここをクリックして別のウィンドウで開きます</a>
</div>

<p></p>
<p>もう1歩踏み込んで <a href="/docs/#examples/controls/OrbitControls"><code class="notranslate" translate="no">OrbitControls</code></a> を追加してみましょう。
これはもう少し複雑です。
<a href="/docs/#examples/controls/OrbitControls"><code class="notranslate" translate="no">OrbitControls</code></a> はマウス、タッチイベント、キーボードなどDOMをかなり広範囲にチェックしています。</p>
<p>これまでのコードとは異なり、グローバルな <code class="notranslate" translate="no">state</code> オブジェクトを使う事はできません。
これを使用して動作するようにOrbitControlsのコードを全て書き換える必要はありません。
OrbitControlsは <code class="notranslate" translate="no">HTMLElement</code> を取り、それに使用するDOMイベントのほとんどをアタッチします。
OrbitControlsが必要とする機能をサポートする必要があります。</p>
<p><a href="https://github.com/mrdoob/three.js/blob/master/examples/jsm/controls/OrbitControls.js">OrbitControlsのソースコード</a>を掘り下げてみると、次のイベントを処理する必要があるように見えます。</p>
<ul>
<li>contextmenu</li>
<li>pointerdown</li>
<li>pointermove</li>
<li>pointerup</li>
<li>touchstart</li>
<li>touchmove</li>
<li>touchend</li>
<li>wheel</li>
<li>keydown</li>
</ul>
<p>マウスイベントには <code class="notranslate" translate="no">ctrlKey</code>、 <code class="notranslate" translate="no">metaKey</code>、 <code class="notranslate" translate="no">shiftKey</code>、 <code class="notranslate" translate="no">button</code>、 <code class="notranslate" translate="no">pointerType</code>、 <code class="notranslate" translate="no">clientX</code>、 <code class="notranslate" translate="no">clientY</code>、 <code class="notranslate" translate="no">pageX</code>、 <code class="notranslate" translate="no">pageY</code> プロパティが必要です。</p>
<p>キーダウンイベントには <code class="notranslate" translate="no">ctrlKey</code>, <code class="notranslate" translate="no">metaKey</code>, <code class="notranslate" translate="no">shiftKey</code>, <code class="notranslate" translate="no">keyCode</code> プロパティが必要です。</p>
<p>ホイールイベントに必要なのは <code class="notranslate" translate="no">deltaY</code> プロパティだけです。</p>
<p>また、タッチイベントに必要なのは <code class="notranslate" translate="no">touches</code> プロパティの <code class="notranslate" translate="no">pageX</code> と <code class="notranslate" translate="no">pageY</code> だけです。</p>
<p>そこでproxyオブジェクトのペアを作ってみましょう。
ある時はメインページで実行され、全てのイベント、関連するプロパティ値をWorkerに渡します。
また、ある時はWorkerで実行され、全てのイベント、DOMイベントと同じ構造をもつイベントをメインページに渡すので、OrbitControlsは違いを見分けられません。</p>
<p>ここにWorker部分のコードがあります。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">import {EventDispatcher} from 'three';

class ElementProxyReceiver extends EventDispatcher {
  constructor() {
    super();
  }
  handleEvent(data) {
    this.dispatchEvent(data);
  }
}
</pre>
<p>メッセージを受信した場合にdataを送信するだけです。
これは <a href="/docs/#api/ja/core/EventDispatcher"><code class="notranslate" translate="no">EventDispatcher</code></a> を継承しており、DOM要素のように <code class="notranslate" translate="no">addEventListener</code> や <code class="notranslate" translate="no">removeEventListener</code> のようなメソッドを提供しているので、OrbitControlsに渡せば動作するはずです。</p>
<p><code class="notranslate" translate="no">ElementProxyReceiver</code> は1つの要素を扱います。
私たちの場合は1つの頭しか必要ありませんが、頭で考えるのがベストです。
つまり、マネージャーを作って複数のElementProxyReceiverを管理するようにしましょう。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">class ProxyManager {
  constructor() {
    this.targets = {};
    this.handleEvent = this.handleEvent.bind(this);
  }
  makeProxy(data) {
    const {id} = data;
    const proxy = new ElementProxyReceiver();
    this.targets[id] = proxy;
  }
  getProxy(id) {
    return this.targets[id];
  }
  handleEvent(data) {
    this.targets[data.id].handleEvent(data.data);
  }
}
</pre>
<p><code class="notranslate" translate="no">ProxyManager</code>のインスタンスを作成し <code class="notranslate" translate="no">makeProxy</code> メソッドにidを指定して呼び出す事で、そのidを持つメッセージに応答する <code class="notranslate" translate="no">ElementProxyReceiver</code> を作成できます。</p>
<p>Workerのメッセージハンドラに接続してみましょう。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">const proxyManager = new ProxyManager();

function start(data) {
  const proxy = proxyManager.getProxy(data.canvasId);
  init({
    canvas: data.canvas,
    inputElement: proxy,
  });
}

function makeProxy(data) {
  proxyManager.makeProxy(data);
}

...

const handlers = {
-  init,
-  mouse,
+  start,
+  makeProxy,
+  event: proxyManager.handleEvent,
   size,
};

self.onmessage = function(e) {
  const fn = handlers[e.data.type];
  if (typeof fn !== 'function') {
    throw new Error('no handler for type: ' + e.data.type);
  }
  fn(e.data);
};
</pre>
<p>共有のthree.jsコードでは <a href="/docs/#examples/controls/OrbitControls"><code class="notranslate" translate="no">OrbitControls</code></a> をインポートして設定する必要があります。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">import * as THREE from 'three';
+import {OrbitControls} from 'three/addons/controls/OrbitControls.js';

export function init(data) {
-  const {canvas} = data;
+  const {canvas, inputElement} = data;
  const renderer = new THREE.WebGLRenderer({antialias: true, canvas});

+  const controls = new OrbitControls(camera, inputElement);
+  controls.target.set(0, 0, 0);
+  controls.update();
</pre>
<p>OffscreenCanvas以外のサンプルコード例のようにキャンバスを渡すのではなく、
<code class="notranslate" translate="no">inputElement</code> を介してOrbitControlsをProxyに渡している事に注目して下さい。</p>
<p>次に <code class="notranslate" translate="no">canvas</code> を <code class="notranslate" translate="no">inputElement</code> に変更し、HTMLファイルから全てのピッキングイベントのコードを共有のthree.jsコードに移動させます。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">function getCanvasRelativePosition(event) {
-  const rect = canvas.getBoundingClientRect();
+  const rect = inputElement.getBoundingClientRect();
  return {
    x: event.clientX - rect.left,
    y: event.clientY - rect.top,
  };
}

function setPickPosition(event) {
  const pos = getCanvasRelativePosition(event);
-  sendMouse(
-      (pos.x / canvas.clientWidth ) *  2 - 1,
-      (pos.y / canvas.clientHeight) * -2 + 1);  // note we flip Y
+  pickPosition.x = (pos.x / inputElement.clientWidth ) *  2 - 1;
+  pickPosition.y = (pos.y / inputElement.clientHeight) * -2 + 1;  // note we flip Y
}

function clearPickPosition() {
  // unlike the mouse which always has a position
  // if the user stops touching the screen we want
  // to stop picking. For now we just pick a value
  // unlikely to pick something
-  sendMouse(-100000, -100000);
+  pickPosition.x = -100000;
+  pickPosition.y = -100000;
}

*inputElement.addEventListener('mousemove', setPickPosition);
*inputElement.addEventListener('mouseout', clearPickPosition);
*inputElement.addEventListener('mouseleave', clearPickPosition);

*inputElement.addEventListener('touchstart', (event) =&gt; {
  // prevent the window from scrolling
  event.preventDefault();
  setPickPosition(event.touches[0]);
}, {passive: false});

*inputElement.addEventListener('touchmove', (event) =&gt; {
  setPickPosition(event.touches[0]);
});

*inputElement.addEventListener('touchend', clearPickPosition);
</pre>
<p>メインページに戻り、上記で列挙した全てのイベントにメッセージを送信するコードが必要です。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">let nextProxyId = 0;
class ElementProxy {
  constructor(element, worker, eventHandlers) {
    this.id = nextProxyId++;
    this.worker = worker;
    const sendEvent = (data) =&gt; {
      this.worker.postMessage({
        type: 'event',
        id: this.id,
        data,
      });
    };

    // register an id
    worker.postMessage({
      type: 'makeProxy',
      id: this.id,
    });
    for (const [eventName, handler] of Object.entries(eventHandlers)) {
      element.addEventListener(eventName, function(event) {
        handler(event, sendEvent);
      });
    }
  }
}
</pre>
<p><code class="notranslate" translate="no">ElementProxy</code> はProxyしたいイベントの要素を受け取ります。
次にWorkerにidを登録し、先ほど設定した <code class="notranslate" translate="no">makeProxy</code> メッセージを使って送信します。
Workerは <code class="notranslate" translate="no">ElementProxyReceiver</code> を作成しそのidに登録します。</p>
<p>そして登録するイベントハンドラのオブジェクトを用意します。
このようにして、Workerに転送したいイベントにハンドラを渡す事ができます。</p>
<p>Workerを起動する時はまずProxyを作成しイベントハンドラを渡します。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">function startWorker(canvas) {
  const offscreen = canvas.transferControlToOffscreen();
  const worker = new Worker('offscreencanvas-worker-orbitcontrols.js', {type: 'module'});

+  const eventHandlers = {
+    contextmenu: preventDefaultHandler,
+    mousedown: mouseEventHandler,
+    mousemove: mouseEventHandler,
+    mouseup: mouseEventHandler,
+    pointerdown: mouseEventHandler,
+    pointermove: mouseEventHandler,
+    pointerup: mouseEventHandler,
+    touchstart: touchEventHandler,
+    touchmove: touchEventHandler,
+    touchend: touchEventHandler,
+    wheel: wheelEventHandler,
+    keydown: filteredKeydownEventHandler,
+  };
+  const proxy = new ElementProxy(canvas, worker, eventHandlers);
  worker.postMessage({
    type: 'start',
    canvas: offscreen,
+    canvasId: proxy.id,
  }, [offscreen]);
  console.log('using OffscreenCanvas');  /* eslint-disable-line no-console */
}
</pre>
<p>以下はイベントハンドラです。
受信したイベントからプロパティのリストをコピーするだけです。
<code class="notranslate" translate="no">sendEvent</code> 関数に渡され作成したデータを渡します。
この関数は正しいidを追加してWorkerに送信します。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">const mouseEventHandler = makeSendPropertiesHandler([
  'ctrlKey',
  'metaKey',
  'shiftKey',
  'button',
  'pointerType',
  'clientX',
  'clientY',
  'pageX',
  'pageY',
]);
const wheelEventHandlerImpl = makeSendPropertiesHandler([
  'deltaX',
  'deltaY',
]);
const keydownEventHandler = makeSendPropertiesHandler([
  'ctrlKey',
  'metaKey',
  'shiftKey',
  'keyCode',
]);

function wheelEventHandler(event, sendFn) {
  event.preventDefault();
  wheelEventHandlerImpl(event, sendFn);
}

function preventDefaultHandler(event) {
  event.preventDefault();
}

function copyProperties(src, properties, dst) {
  for (const name of properties) {
      dst[name] = src[name];
  }
}

function makeSendPropertiesHandler(properties) {
  return function sendProperties(event, sendFn) {
    const data = {type: event.type};
    copyProperties(event, properties, data);
    sendFn(data);
  };
}

function touchEventHandler(event, sendFn) {
  const touches = [];
  const data = {type: event.type, touches};
  for (let i = 0; i &lt; event.touches.length; ++i) {
    const touch = event.touches[i];
    touches.push({
      pageX: touch.pageX,
      pageY: touch.pageY,
    });
  }
  sendFn(data);
}

// The four arrow keys
const orbitKeys = {
  '37': true,  // left
  '38': true,  // up
  '39': true,  // right
  '40': true,  // down
};
function filteredKeydownEventHandler(event, sendFn) {
  const {keyCode} = event;
  if (orbitKeys[keyCode]) {
    event.preventDefault();
    keydownEventHandler(event, sendFn);
  }
}
</pre>
<p>これで動くと思われるが、実際に試してみると <a href="/docs/#examples/controls/OrbitControls"><code class="notranslate" translate="no">OrbitControls</code></a> がもう少し必要なものがあると分かります。</p>
<p>1つは <code class="notranslate" translate="no">element.focus</code> です。Workerには必要ないのでStubを追加しておきましょう。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">class ElementProxyReceiver extends THREE.EventDispatcher {
  constructor() {
    super();
  }
  handleEvent(data) {
    this.dispatchEvent(data);
  }
+  focus() {
+    // no-op
+  }
}
</pre>
<p>もう1つは <code class="notranslate" translate="no">event.preventDefault</code> と <code class="notranslate" translate="no">event.stopPropagation</code> を呼び出す事です。
メインページでは既に対応してるのでそれらも不要になります。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">+function noop() {
+}

class ElementProxyReceiver extends THREE.EventDispatcher {
  constructor() {
    super();
  }
  handleEvent(data) {
+    data.preventDefault = noop;
+    data.stopPropagation = noop;
    this.dispatchEvent(data);
  }
  focus() {
    // no-op
  }
}
</pre>
<p>もう1つは <code class="notranslate" translate="no">clientWidth</code> と <code class="notranslate" translate="no">clientHeight</code> を見る事です。
以前はサイズを渡してましたが、Proxyペアを更新してそれも渡すようにします。</p>
<p>Workerの中では</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">class ElementProxyReceiver extends THREE.EventDispatcher {
  constructor() {
    super();
  }
+  get clientWidth() {
+    return this.width;
+  }
+  get clientHeight() {
+    return this.height;
+  }
+  getBoundingClientRect() {
+    return {
+      left: this.left,
+      top: this.top,
+      width: this.width,
+      height: this.height,
+      right: this.left + this.width,
+      bottom: this.top + this.height,
+    };
+  }
  handleEvent(data) {
+    if (data.type === 'size') {
+      this.left = data.left;
+      this.top = data.top;
+      this.width = data.width;
+      this.height = data.height;
+      return;
+    }
    data.preventDefault = noop;
    data.stopPropagation = noop;
    this.dispatchEvent(data);
  }
  focus() {
    // no-op
  }
}
</pre>
<p>メインページに戻るにはサイズと左と上の位置も送信する必要があります。
このままではキャンバスを移動しても処理されず、サイズを変更しても処理されないです。
移動を処理したい場合は何かがキャンバスを移動する度に <code class="notranslate" translate="no">sendSize</code> を呼び出す必要があります。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">class ElementProxy {
  constructor(element, worker, eventHandlers) {
    this.id = nextProxyId++;
    this.worker = worker;
    const sendEvent = (data) =&gt; {
      this.worker.postMessage({
        type: 'event',
        id: this.id,
        data,
      });
    };

    // register an id
    worker.postMessage({
      type: 'makeProxy',
      id: this.id,
    });
+    sendSize();
    for (const [eventName, handler] of Object.entries(eventHandlers)) {
      element.addEventListener(eventName, function(event) {
        handler(event, sendEvent);
      });
    }

+    function sendSize() {
+      const rect = element.getBoundingClientRect();
+      sendEvent({
+        type: 'size',
+        left: rect.left,
+        top: rect.top,
+        width: element.clientWidth,
+        height: element.clientHeight,
+      });
+    }
+
+    window.addEventListener('resize', sendSize);
  }
}
</pre>
<p>そして共有のthree.jsコードでは <code class="notranslate" translate="no">state</code> は不要になりました。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">-export const state = {
-  width: 300,   // canvas default
-  height: 150,  // canvas default
-};

...

function resizeRendererToDisplaySize(renderer) {
  const canvas = renderer.domElement;
-  const width = state.width;
-  const height = state.height;
+  const width = inputElement.clientWidth;
+  const height = inputElement.clientHeight;
  const needResize = canvas.width !== width || canvas.height !== height;
  if (needResize) {
    renderer.setSize(width, height, false);
  }
  return needResize;
}

function render(time) {
  time *= 0.001;

  if (resizeRendererToDisplaySize(renderer)) {
-    camera.aspect = state.width / state.height;
+    camera.aspect = inputElement.clientWidth / inputElement.clientHeight;
    camera.updateProjectionMatrix();
  }

  ...
</pre>
<p>他にもいくつかのハックがあります。
OrbitControlsは <code class="notranslate" translate="no">pointermove</code> と <code class="notranslate" translate="no">pointerup</code> イベントをマウスキャプチャ（マウスがウィンドウの外に出た時）を処理するための要素の <code class="notranslate" translate="no">ownerDocument</code> です。</p>
<p>さらにコードはグローバルな <code class="notranslate" translate="no">document</code> を参照していますが、Workerにはグローバルなdocumentはありません。</p>
<p>これは2つの簡単なハックで全て解決できます。
Workerコードでは両方の問題に対してProxyを再利用します。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">function start(data) {
  const proxy = proxyManager.getProxy(data.canvasId);
+  proxy.ownerDocument = proxy; // HACK!
+  self.document = {} // HACK!
  init({
    canvas: data.canvas,
    inputElement: proxy,
  });
}
</pre>
<p>これで <a href="/docs/#examples/controls/OrbitControls"><code class="notranslate" translate="no">OrbitControls</code></a> が期待に沿った検査を行うための機能を提供します。</p>
<p>難しいのは分かっていますが手短に言うと:</p>
<p><code class="notranslate" translate="no">ElementProxy</code> はメインページ上で動作し、DOMイベントを転送します。
Worker内の <code class="notranslate" translate="no">ElementProxyReceiver</code> は一緒に使うことができる <code class="notranslate" translate="no">HTMLElement</code> を装っています。
<a href="/docs/#examples/controls/OrbitControls"><code class="notranslate" translate="no">OrbitControls</code></a> と独自のコードを使用しています。</p>
<p>最後にOffscreenCanvasを使用していない時のフォールバックです。
必要なのはcanvas自体を <code class="notranslate" translate="no">inputElement</code> として渡す事です。</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">function startMainPage(canvas) {
-  init({canvas});
+  init({canvas, inputElement: canvas});
  console.log('using regular canvas');
}
</pre>
<p>これでOrbitControlsがOffscreenCanvasで動作するようになりました。</p>
<p></p><div translate="no" class="threejs_example_container notranslate">
  <div><iframe class="threejs_example notranslate" translate="no" style=" " src="/manual/examples/resources/editor.html?url=/manual/examples/offscreencanvas-w-orbitcontrols.html"></iframe></div>
  <a class="threejs_center" href="/manual/examples/offscreencanvas-w-orbitcontrols.html" target="_blank">ここをクリックして別のウィンドウで開きます</a>
</div>

<p></p>
<p>これはおそらくこのサイトで最も複雑な例です。
各サンプルには3つのファイルが含まれているので少しわかりにくいです。
HTMLファイル、Workerファイル、共有のthree.jsコードなどです。</p>
<p>理解する事が難し過ぎず、少しでも参考になれば幸いです。
three.js、OffscreenCanvas、Web Workerを使った動作の便利な例を紹介しました。</p>

        </div>
      </div>
    </div>

  <script src="../resources/prettify.js"></script>
  <script src="../resources/lesson.js"></script>


</body></html>