第042期:OffScreen、WebCodecs、WebTransport的花火碰撞

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Hello,这里是FM Robust,本期是第42,欢迎收听,本期的话题将向你介绍一些相对未经授权,禁止复制转载。著作权归作者所有,禁止商业用途转载。偏门的Web接口,以及把它们组合使用的一些奇思妙想。

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在节目开始之前,我想先自我推广一下,Ro【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】bust已经做了40多期,在不同的平台上获得了非常不错的收听率,【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【版权所有,侵权必究】前几天小宇宙app给我推了订阅数跨过3000的通知,没想到我一个自说自话的声音节目能受到那著作权归作者所有,禁止商业用途转载。著作权归作者所有,禁止商业用途转载。么多人的欢迎,受宠若惊的同时,感谢你的支未经授权,禁止复制转载。【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】持,希望今后可以贡献更多的优质内容。

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好了,回到我们本期的主题。

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首先,让我们先介绍一下今天的三位主角。

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OffScreen即离屏渲染,顾名思义,【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】就是浏览器在我们肉眼可见的窗口之外,提供本文作者:唐霜,转载请注明出处。本文作者:唐霜,转载请注明出处。了渲染能力。我们做前端往往只会称服务端为【作者:唐霜】【原创内容,转载请注明出处】后台,实际上,在前端本身也存在后台,而O【本文受版权保护】【本文首发于唐霜的博客】ffScreen就是在后台完成,而非前台未经授权,禁止复制转载。【关注微信公众号:wwwtangshuangnet】完成,因此,这里的离屏渲染,不是说把元素著作权归作者所有,禁止商业用途转载。【原创内容,转载请注明出处】通过位置移动移出可视区域,而是在浏览器后【版权所有,侵权必究】原创内容,盗版必究。台提供了一个非可视化的渲染模块中完成渲染著作权归作者所有,禁止商业用途转载。【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】

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我们知道,浏览器本身作为最顶层的应用程序【版权所有,侵权必究】【原创不易,请尊重版权】,能够将页面能容渲染到显示器上,需要经过【转载请注明来源】原创内容,盗版必究。“内核计算->缓冲->光栅化->输出到显示器”的过程,而离屏渲染则是只有前面两步,把要用于渲【未经授权禁止转载】本文作者:唐霜,转载请注明出处。染的计算结果放到缓冲区后,就结束了,其他未经授权,禁止复制转载。【关注微信公众号:wwwtangshuangnet】程序可以读取缓冲区内容后自己处理,可以用本文版权归作者所有,未经授权不得转载。著作权归作者所有,禁止商业用途转载。来进行下一步的展示,也可以不展示。

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在浏览器中提供了OffscreenCanvas这【未经授权禁止转载】【原创内容,转载请注明出处】个接口作为离屏渲染的载体,你可以创建一个OffscreenCanvas对象,对它进行操作。非常有意思的是,在web转载请注明出处:www.tangshuang.net【转载请注明来源】worker中同样支持该接口,这也就意味【原创内容,转载请注明出处】【原创内容,转载请注明出处】着,我们可以在非网页的主线程中,完成渲染【未经授权禁止转载】【作者:唐霜】工作。这是以前想都不敢想的操作。

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相信很多同学都做过一个需求,就是把当前页【版权所有,侵权必究】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net面或其中的某个区域作为截图,让用户可以保【版权所有,侵权必究】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net存到自己电脑或手机上。我们经常会用到一个【版权所有,侵权必究】原创内容,盗版必究。库,即html2canvas,这个库的原理是读取当前DOM解构和Co著作权归作者所有,禁止商业用途转载。本文作者:唐霜,转载请注明出处。mputedStyle,按照一定的规则绘【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【版权所有,侵权必究】制到一个canvas中,如果我们需要保存【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net本文作者:唐霜,转载请注明出处。,可以把这个canvas导出为一张图片,本文作者:唐霜,转载请注明出处。【版权所有,侵权必究】在通过a标签的download属性实现下载。这个过程中的核心关键,就是需要有一个c著作权归作者所有,禁止商业用途转载。【原创不易,请尊重版权】anvas来绘制。而现在这个过程是全部在【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net主线程中完成的,并且我们会创建一个can【版权所有,侵权必究】【关注微信公众号:wwwtangshuangnet】vas标签来获得其上下文,这也就意味着上著作权归作者所有,禁止商业用途转载。【本文受版权保护】面提到的整个渲染过程都会被执行,那么浏览【本文受版权保护】本文作者:唐霜,转载请注明出处。器就会花费不少资源在这个事情上,降低页面【原创内容,转载请注明出处】【版权所有,侵权必究】的运行性能。而如果我们使用离屏渲染,用OffscreenCanvas来绘制,此时浏览器不会真的把绘制效果渲染出来,本文作者:唐霜,转载请注明出处。著作权归作者所有,禁止商业用途转载。而只是缓冲了绘制的计算结果,那么就可以减本文版权归作者所有,未经授权不得转载。【作者:唐霜】少光栅化和输出的过程。我们再进一步,我们转载请注明出处:www.tangshuang.net【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】把读取到的DOM和样式发送到一个webw【关注微信公众号:wwwtangshuangnet】【原创内容,转载请注明出处】orker中,在这个worker中使用O本文作者:唐霜,转载请注明出处。【转载请注明来源】ffscreenCanvas进行绘制和图【本文受版权保护】本文版权归作者所有,未经授权不得转载。片生成,这样连计算过程都不在主线程执行,未经授权,禁止复制转载。转载请注明出处:www.tangshuang.net对主线程几乎没有任何影响。

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不过离屏渲染也存在一些不足的地方,并非所本文作者:唐霜,转载请注明出处。【原创不易,请尊重版权】有场景使用都能得到很好的性能提升效果。它【作者:唐霜】【本文受版权保护】主要有两点问题,1. 开辟新的缓冲区会占用大块内存2. 从一个缓冲区搬运数据到另外一个缓冲区,这个过程比线程间通信的效率还要低。因此著作权归作者所有,禁止商业用途转载。【本文首发于唐霜的博客】,那些需要实时响应用户的渲染,不可以使用著作权归作者所有,禁止商业用途转载。【本文首发于唐霜的博客】离屏渲染,例如canvas游戏、图表预览【原创不易,请尊重版权】【本文受版权保护】等等,只有那种作为候选结果的可以放在离屏本文作者:唐霜,转载请注明出处。【原创不易,请尊重版权】渲染,比如作为预加载,或者如上面所说的不【作者:唐霜】【原创内容,转载请注明出处】需要立即渲染出来,用户可以等待的场景。

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第二位主角是WebCodecs

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许多 Web API 在内部都使用了媒体编码器。例如,Web Audio API,以及 WebRTC API。然而,这些 API 不允许开发者处理视频流的单个帧和未合成的【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【本文首发于唐霜的博客】编码音频块或视频块。

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视频领域,我们有非常多的视频格式,例如A【作者:唐霜】【本文首发于唐霜的博客】VI、MPEG、QuickTime File Format、WMV等等。视频格式,决定了该视频文件【转载请注明来源】【原创内容,转载请注明出处】内部的存储结构,因此,想要播放对应格式的转载请注明出处:www.tangshuang.net【本文首发于唐霜的博客】视频文件,必须使用能够阅读该存储结构的播未经授权,禁止复制转载。【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net放器。

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视频编码,是指对视频原始数据进行压缩处理著作权归作者所有,禁止商业用途转载。【版权所有,侵权必究】。我们知道,视频是由一帧一帧的画面和声音原创内容,盗版必究。未经授权,禁止复制转载。组成,而视频编码的工作,就是对这些画面和【原创内容,转载请注明出处】【关注微信公众号:wwwtangshuangnet】声音进行压缩、去重、优化,使得视频文件既【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【转载请注明来源】可以播放又方便传输。常见的视频编码方式有【版权所有,侵权必究】本文作者:唐霜,转载请注明出处。H.26X系列,例如H.261, H.263等等,MPEG系列,例如常见的MPEG-4,还有其他很多视频编码方式。

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一个视频的原始数据进行视频编码之后,可以【作者:唐霜】【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】再用不同的视频格式进行封装,封装好之后就【原创内容,转载请注明出处】【原创不易,请尊重版权】可以用来传输了。当然,不同的视频格式可能【关注微信公众号:wwwtangshuangnet】转载请注明出处:www.tangshuang.net只支持其中少数的视频编码方式,有些视频编【本文首发于唐霜的博客】【原创内容,转载请注明出处】码后无法封装为一些视频格式。视频编码是视【作者:唐霜】未经授权,禁止复制转载。频文件的本质,视频格式是该文件的表现形式【原创内容,转载请注明出处】【本文首发于唐霜的博客】。另外,不同的编码方式会导致不同程度的失本文版权归作者所有,未经授权不得转载。【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】真,因为目的不同,压缩和优化时去掉的细节【本文受版权保护】【未经授权禁止转载】多少也就不同。

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视频解码则是对视频编码的反向操作。视频编【原创不易,请尊重版权】【本文首发于唐霜的博客】码是对原始视频数据的压缩、画面去重、优化【未经授权禁止转载】转载请注明出处:www.tangshuang.net等,而解码则是按照该视频编码的规则,使经【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【转载请注明来源】过编码后的数据可以还原出视频本身用于播放【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【版权所有,侵权必究】。简单讲,经过视频编码后,文件内的数据就著作权归作者所有,禁止商业用途转载。本文作者:唐霜,转载请注明出处。是一团乱序的数据,而非连续的视频帧,是无【转载请注明来源】【未经授权禁止转载】法直接用来播放的,而解码则是还原其为一帧本文版权归作者所有,未经授权不得转载。【本文首发于唐霜的博客】一帧的视频数据,因此,如果我们想从一个视【未经授权禁止转载】著作权归作者所有,禁止商业用途转载。频文件中读取其中某一帧的画面,必须先进行著作权归作者所有,禁止商业用途转载。未经授权,禁止复制转载。解码,得到连续帧的视频数据之后才能读取到本文作者:唐霜,转载请注明出处。【本文首发于唐霜的博客】

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Web 开发者通常使用 WebAssembly 来绕过这一限制,例如将FFmpeg编译为wasm使用,并且在浏览器中使用媒体编解码器。然而,未经授权,禁止复制转载。【作者:唐霜】这需要额外的带宽来下载浏览器中已经存在的本文作者:唐霜,转载请注明出处。本文作者:唐霜,转载请注明出处。编解码器,降低了性能和能效,并增加了额外原创内容,盗版必究。转载请注明出处:www.tangshuang.net的开发成本。

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WebCodecs API 提供了对浏览未经授权,禁止复制转载。【原创内容,转载请注明出处】器中已存在的编解码器的访问能力。它可以访原创内容,盗版必究。本文版权归作者所有,未经授权不得转载。问原始视频帧、音频数据块、图像解码器、音未经授权,禁止复制转载。著作权归作者所有,禁止商业用途转载。频和视频的编码器及解码器。

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举些简单的场景,我们在视频播放时,把鼠标移到进度条上,【作者:唐霜】著作权归作者所有,禁止商业用途转载。部分播放器会把鼠标位置对应的视频截图展示【原创内容,转载请注明出处】【本文受版权保护】出来。再比如,我们把视频上传后需要选取一原创内容,盗版必究。【未经授权禁止转载】张视频封面。在比如我们需要把人物从弹幕下本文版权归作者所有,未经授权不得转载。【关注微信公众号:wwwtangshuangnet】方浮到弹幕上方。比如我们需要对准备上传的【关注微信公众号:wwwtangshuangnet】【本文首发于唐霜的博客】视频或音频中是否包含了敏感信息进行提前检著作权归作者所有,禁止商业用途转载。【原创内容,转载请注明出处】查。

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这些场景都是我们常见的。以前,要么我们把本文作者:唐霜,转载请注明出处。【原创不易,请尊重版权】这些活放在后端做,然后把处理好的素材发送【本文首发于唐霜的博客】未经授权,禁止复制转载。给前端;要么,我们需要自己写解码编码器,【未经授权禁止转载】【作者:唐霜】或者通过wasm加载用c/c++写好的编码解码模块。这无疑大大增加了开发成本和运行效率。而WebCodecs直接提供了编码解码的能力,这也就意味着,我们不需要自己再去写解码【本文首发于唐霜的博客】【转载请注明来源】器,而是直接调用浏览器的接口即可实现上述著作权归作者所有,禁止商业用途转载。转载请注明出处:www.tangshuang.net能力。

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同时,我们还可以发挥一些创意,比如自己写【转载请注明来源】本文版权归作者所有,未经授权不得转载。一个视频剪辑工具,或者基于AI的视频创作原创内容,盗版必究。【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net工具,而无需掌握各种私有编码器的API。

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第三位主角是WebTransport

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在前端应用领域,联网的两台机器想要通信,转载请注明出处:www.tangshuang.net原创内容,盗版必究。有两种模式,一种是单工通信模式,另一种是【关注微信公众号:wwwtangshuangnet】【版权所有,侵权必究】双工通信模式。单工通信只能在一个方向上传本文作者:唐霜,转载请注明出处。转载请注明出处:www.tangshuang.net输数据,我们最常用的HTTP协议就是单工【关注微信公众号:wwwtangshuangnet】【版权所有,侵权必究】通信。双工通信可以在两个方向上传输数据,【未经授权禁止转载】著作权归作者所有,禁止商业用途转载。网络层面还分半双工全双工,但在前端基本没本文版权归作者所有,未经授权不得转载。原创内容,盗版必究。有这个必要去区分,我们最常见的莫过于We著作权归作者所有,禁止商业用途转载。【本文首发于唐霜的博客】bSocket。在传输模式上,分为文件传本文作者:唐霜,转载请注明出处。【未经授权禁止转载】输和流式传输,前者一次性传输整个文件,而【转载请注明来源】本文版权归作者所有,未经授权不得转载。后者开启一个可持续的通道多次传输数据。

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了解完这些知识后你会发现,想要做到边下载【作者:唐霜】著作权归作者所有,禁止商业用途转载。边播放还没那么容易,我们知道可以采用流式【版权所有,侵权必究】【转载请注明来源】传输来实现多次传输,在前面拿到数据之后,【版权所有,侵权必究】未经授权,禁止复制转载。就可以立即使用。然而,作为一个视频文件,著作权归作者所有,禁止商业用途转载。转载请注明出处:www.tangshuang.net它的视频编码方式决定了它能不能支持这种拿原创内容,盗版必究。本文版权归作者所有,未经授权不得转载。到部分数据后就可以开始播放的能力。因为前原创内容,盗版必究。原创内容,盗版必究。面讲到,视频编码就是进行压缩、优化,那么著作权归作者所有,禁止商业用途转载。【本文受版权保护】如果通过流式传输拿到的数据片段无法进行解【版权所有,侵权必究】【未经授权禁止转载】码会怎样?这也就是为什么我说这里没那么容【原创内容,转载请注明出处】【本文受版权保护】易的原因。实际上,只有部分视频编码方式和【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net本文版权归作者所有,未经授权不得转载。部分视频格式支持流式传输后用来进行播放。

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我们之所以需要这些思考,是因为我们当下的著作权归作者所有,禁止商业用途转载。原创内容,盗版必究。行业中,往往需要解决直播、视频会议、同声著作权归作者所有,禁止商业用途转载。【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net传译等实时性要求极高的、传输数据体积很大未经授权,禁止复制转载。著作权归作者所有,禁止商业用途转载。的场景。

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我们面临的核心需求是:我们希望继承现代W【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【本文受版权保护】eb的安全保护技术,换句话说,我们需要T原创内容,盗版必究。【本文首发于唐霜的博客】LS(安全传输层协议)加密;我们想要某种【作者:唐霜】【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】类型的拥塞控制;我们仍想要客户端-服务器未经授权,禁止复制转载。【关注微信公众号:wwwtangshuangnet】体系结构,我们不希望它建立在p2p的模型【作者:唐霜】未经授权,禁止复制转载。上,因为p2p连接体系结构会话的启动难度【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】本文作者:唐霜,转载请注明出处。不小;我们在大多数应用程序中也想使用双向【本文受版权保护】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net通信,我们需要发送可靠和有序的数据,我们【未经授权禁止转载】【原创不易,请尊重版权】将这种数据称为“流”。流遵循先进先出的模【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【版权所有,侵权必究】式,因此在此过程中不会丢失任何内容;我们本文版权归作者所有,未经授权不得转载。著作权归作者所有,禁止商业用途转载。还希望以最小的延迟来实现流,但同时我们还【本文首发于唐霜的博客】【原创内容,转载请注明出处】需要发送非可靠和无序的数据报文,这和UD【本文受版权保护】【本文受版权保护】P报文非常相似,它们都是小数据包,关键在原创内容,盗版必究。本文作者:唐霜,转载请注明出处。于传输的速度,如果速度太慢,其中一些数据【本文首发于唐霜的博客】【原创内容,转载请注明出处】可能会丢失,但只要我们能够实现高速传输,【本文首发于唐霜的博客】【作者:唐霜】就能解决这个问题;我们还需要持续地给发送原创内容,盗版必究。著作权归作者所有,禁止商业用途转载。端提供反馈,我们不能漫无目的地发射接收无未经授权,禁止复制转载。【原创不易,请尊重版权】法处理的数据。并且它们应该使用URI进行本文版权归作者所有,未经授权不得转载。【原创内容,转载请注明出处】资源定位,因为Web中的URI和URL是著作权归作者所有,禁止商业用途转载。【本文首发于唐霜的博客】我们定位Internet内容的核心中枢,【原创不易,请尊重版权】本文版权归作者所有,未经授权不得转载。所以我们不想改变这种机制,我们想要一些符【原创不易,请尊重版权】【未经授权禁止转载】合URI机制的东西;我们想要进行定制化的转载请注明出处:www.tangshuang.net【本文受版权保护】RTC传输,自己可以自定义传输协议,有更【作者:唐霜】【原创不易,请尊重版权】多自由发挥的空间。

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成年人的世界就是这样,全都想要。却不知道【原创内容,转载请注明出处】未经授权,禁止复制转载。,这里面的困难是有多难。

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我们看下当下的Web通信都有哪些备选项:HTTP1/2, WebSocket, 【作者:唐霜】未经授权,禁止复制转载。WebRTC。但这些方案每一个都不那么完美,各有优缺【原创内容,转载请注明出处】著作权归作者所有,禁止商业用途转载。点。HTTP慢,但HTTP2安全。Websocket全双工,但是阻塞,没原创内容,盗版必究。【版权所有,侵权必究】有原生支持流。WebRTC支持实时流,点本文作者:唐霜,转载请注明出处。【本文首发于唐霜的博客】对点通信理论上效率高,但是建立P2P连接【未经授权禁止转载】本文作者:唐霜,转载请注明出处。成本太高,还要解决各种奇怪的穿透问题等连【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【作者:唐霜】不通的问题。为了满足开发者们的需求,We【转载请注明来源】本文版权归作者所有,未经授权不得转载。bTransport的标准被提了出来,通【作者:唐霜】【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】过WebTransport就可以满足上述未经授权,禁止复制转载。本文版权归作者所有,未经授权不得转载。的大部分需求。在WebTransport【作者:唐霜】本文作者:唐霜,转载请注明出处。下,我们可以支持双工+流的理想组合,类似直播这样的可互动视频应用将会越来越本文作者:唐霜,转载请注明出处。【作者:唐霜】多。

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目前部分浏览器已经支持WebTransp【本文受版权保护】【未经授权禁止转载】ort了,但是想要用它,你的服务端必须部【原创内容,转载请注明出处】【本文首发于唐霜的博客】署支持HTTP3才行。WebTransport是基于HTTP3的协议框架,而HTTP3又是基于QUIC协议的,虽然目前HTTP3还没有那么流行,部署和维护成本还比较高,但是QUIC已【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【作者:唐霜】经是比较成熟的协议,未来一定会逐渐成熟,【转载请注明来源】转载请注明出处:www.tangshuang.net并有可能逐渐取代当下的应用协议。

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好了,我们的三位主角已经悉数登场介绍完毕【本文首发于唐霜的博客】【本文首发于唐霜的博客】

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接下来,我们来聊一聊基于这三位主角,我们本文作者:唐霜,转载请注明出处。【作者:唐霜】可以畅想一些可能的应用。

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首先我想到的是互动电影或者互动直播,以往【作者:唐霜】【未经授权禁止转载】,我们的电影或直播的内容生产是中心化的,原创内容,盗版必究。未经授权,禁止复制转载。电影公司拍什么,我们看什么,但是,随着A本文作者:唐霜,转载请注明出处。转载请注明出处:www.tangshuang.netIGC的逐渐成熟,以及上述技术的应用,未【未经授权禁止转载】本文作者:唐霜,转载请注明出处。来我们可能实现多人联机的UGC实时互动电本文作者:唐霜,转载请注明出处。著作权归作者所有,禁止商业用途转载。影生产模式,你可以理解为屏幕版的黑客帝国原创内容,盗版必究。【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net(或者你可以带上苹果的VisionPro【本文受版权保护】本文版权归作者所有,未经授权不得转载。参与)。

【作者:唐霜】未经授权,禁止复制转载。未经授权,禁止复制转载。转载请注明出处:www.tangshuang.net

这个可能比较科幻未来。

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我说一个当下的,前面我们讲到通过html2canvas实现截图,那么通过结合OffscreenCanvas, Web本文作者:唐霜,转载请注明出处。【本文首发于唐霜的博客】Codecs, WebTransport,我们就可以便捷的实时观察用户在页面中的【本文受版权保护】【作者:唐霜】操作,从而提供方便的客服。

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当然啦,还有很多很多可能场景,我这里只是【原创内容,转载请注明出处】【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】抛砖引玉,你如果有自己的想法,可以在下方【原创不易,请尊重版权】【转载请注明来源】留言,发表你的idea。

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2023-10-14 3563

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