إنَّ التغير الذي أحدثته تطبيقات الويب المتقدمة جعل لها شهرة واسعة تزداد يوم بعد يوم، ونتيجة هذه الشهرة التي أحدثتها جعل المطوّرين والمبرمجين يتوجهون بشكل قوي لتطوير أداء هذه التطبيقات والمواقع.
سنتحدث في مقالنا لليوم عن تطبيقات الويب المتقدمة التي تستخدم WebAssembly و WebGL والتي تعتبر من التطبيقات القوية والمتطورة التي تتيح تجربة مستخدم مذهلة. تابع معنا هذا المقال كي تحصل على كافة المعلومات التي ستفيدك حتماً.
وإن كنت عزيزي القارئ تبحث عن مَن يُرشدك للدخول إلى عالم البرمجة وتطوير المواقع الإلكترونية، أنصحك بالتواصل مع أكاديمية د. محسن التي تعتبر واحدة من أفضل الأكاديميات والتي تقدم كورسات مفيدة وبأسعار مقبولة.
مقدمة حول تطبيقات الويب WebAssembly و WebGL
سنعرض لك عزيزي القارئ مقدمة بسيطة وسهلة حول تطبيقات الويب المتقدمة WebAssembly و WebGL حيث سنشرح كل منهما بشكل بسيط وقريب للفهم:
WebAssembly هو معيار جديد للبرمجة على الويب يسمح بتشغيل الكود المكتوب بلغات برمجة مثل C, C++, و Rust بشكل فعال على المتصفح.
يتيح WebAssembly أداء عالي الكفاءة وسرعة تنفيذ أكبر من JavaScript، مما يسمح بتشغيل تطبيقات متقدمة ومعقدة على الويب بشكل أفضل. يستخدم WebAssembly لتحسين أداء التطبيقات على الويب وتوفير تجربة مستخدم أفضل.
أما WebGL هو معيار يسمح بإنشاء رسومات ثلاثية الأبعاد في المتصفح باستخدام تقنيات الرسومات المتقدمة. يعتمد WebGL على OpenGL ES، وهو معيار رسومي يستخدم في تطبيقات الوسائط المتعددة. يمكن استخدام WebGL لإنشاء تطبيقات وألعاب ثلاثية الأبعاد مذهلة على الويب، مما يوفر تجربة تفاعلية وواقعية للمستخدمين.
ما هي تقنية WebGL
أما في هذه الفقرة عزيزي القارئ سنقوم بشرح مفصل هي اختصار لجملة Web Graphics Library وتعتبر حزمة برامج و أكواد برمجية مأخوذة من لغة برمجة جافا سكريبت لإنشاء رسومات 3D.
تفاعلية داخل متصفح الويب تسمح تقنية WebGL بكتابة رسوميات 3D (ثلاثية الأبعاد) ويمكن أيضاً كتابة رسوميات 2D (ثنائية الأبعاد) في صفحات الويب باستخدام JavaScript عبر العنصر <canvas> لكن تقنية WebGL لا تنشئ عناصر على الصفحة، إذ تتعامل مباشرة مع البكسلات وبالتالي نقول عن تقنية WebGL “أنها تقنية منخفضة المستوى” حيث توفر تحكماً دقيقاً بالفضاء ثلاثي الأبعاد.
وعلى النقيض من أغلبية تطبيقات 3D لا تتضمن WebGL “مشاهد” (Scenes) أو “كائنات” (Objects) أو “نماذج” (Models) وهذا ما يجعلها تقنية قوية جداً، لكن في الوقت نفسه تصعِب عملية التعلم بالنسبة للمطورين، ولا يمكن إخراج النتائج بواسطتها بسرعة.
صحيح أنَ من الممكن تقنياً كتابة شفرات WebGL عبر JavaScript مباشرة لكن أغلبية المطورين يستعملون إطار عمل Framework وأشهر إطار عمل لتقنية WebGL هو three.JS أو Babylon.js لكن هنالك خيارات والعديد من الخيارات.
الحاجة إلى إطار عمل
إن موضوع الرسم ثلاثي الأبعاد موضوع معقد جداً، ومحاولة بناء خبرة عملية باستخدام WebGL إضافة إلى تعلم تقنيات الويب الأخرى أمر صعب ومعقد بالنسبة للكثيرين، وأيضاً إن تعلّم أساسيات WebGL يعني إضاعة الكثير من الوقت في التعلم دون القدرة على إنشاء أية رسومات ولو كانت بسيطة. لهذا السبب، نستعمل في إطار Three.js ولا يفترض عليك ان تكون على دراية بمبادئ الرسم ثلاثي الأبعاد، لكن يجب عليك أن تكون ذا درايةٍ جيدة بتقنيات HTML و CSS وJavaScript.
تاريخ وتطور WebGL
تقنية WebGL بشكل مبسط، هي عبارة عن مكتبة برمجية تسمح بعرض الرسوميات ثلاثية الأبعاد داخل متصفح الويب بدون الحاجة لاستخدام تقنيات مثل Flash أو Silverlight. تم تطوير هذه التقنية WebGL من قِبل مجموعة من شركات التكنولوجيا البرمجية بما في ذلك Mozilla وGoogle وApple وOpera.
تاريخ تطوير WebGL يعود إلى عام 2006، حيث تم تقديم هذه التقنية كجزء من المشروع Canvas 3D من أجل تقديم رسوميات ثلاثية الأبعاد داخل متصفح الويب. وفي عام 2011، أصبحت WebGL جاهزة للاستخدام وأصبحت كجزء أساسي من معيار HTML5.
في ذلك الوقت وإلى يومنا هذا، تشهد تقنية WebGL تطوير مستمر واستخدام واسع في تطبيقات الويب التفاعلية والألعاب عبر الإنترنت والتصورات الثلاثية الأبعاد. تم تحسين أداء WebGL بشكل كبير خلال السنوات الأخيرة، مما جعلها واحدة من التقنيات الرائدة في تقديم تجارب رسومية غنية داخل المتصفحات.
ميزات تقنية WebGL
إن هذه التقنية WebGL توفر العديد من الميزات والفوائد التي جعلتها تلقى رواجاً واسعاً من قبل عدد جيد من المطورين والمستخدمين على حد سواء. إليك بعض الميزات الرئيسية لتقنية WebGL:
1. رسوميات ثلاثية الأبعاد: تتيح WebGL عرض الرسوميات ثلاثية الأبعاد داخل متصفح الويب بشكل سلس وفعال.
2. أداء عالي: تتميز تقنية WebGL بأداء عالي حيث تستفيد من قوّة معالجة الرسوميات GPU من أجل تقديم رسوميات عالية الجودة بأداء ممتاز.
3. دعم متقدم للرسوميات: إن هذه التقنية WebGL توّفر دعم لمجموعة من التأثيرات البصرية والإضاءة والظلال، بالإضافة إلى التحركات والتفاعل.
4. قابلية التكامل: إن أكثر ما يجعلها مميزة هو قابلية التكامل حيث يمكن دمج تقنية WebGL بكل سهولة مع تقنيات أخرى مثل HTML، CSS، وJavaScript لإنشاء تطبيقات ويب متقدمة.
5. متوافق مع مختلف الأجهزة: على عكس تقنية WebAssembly فإن تقنية WebGL تعمل على مختلف أنظمة التشغيل وأجهزة الكمبيوتر والهواتف الذكية دون الحاجة لتثبيت برامج إضافية.
6. تطوير مفتوح المصدر: تعد WebGL من التقنيات المفتوحة المصدر، مما يعني أن المطورين يمكنهم تحسينها وتوسيعها بحرية وتطويرها بما يتناسب مع الحاجة.
7. دعم قوي من المجتمع: تقنية WebGL تحظى بدعم قوي من المجتمع التقني، مما يجعلها خياراً شائعاً لإنشاء تطبيقات وألعاب عبر الإنترنت.
التحديات التي تواجه WebGL
على الرغم من الفوائد العديدة التي تقدمها هذه التقنية WebGL، إلا أنها تواجه بعضاً من التحديات والقيود التي يجب مراعاتها عند استخدامها. سنذكر لك عزيزي القارئ بعض هذه التحديات التي قد تواجه تقنية WebGL:
1. أداء الجهاز: بما أن هذه التقنية WebGL تتعامل مع الرسوميات فذلك يستدعي قوة معالجة الرسوميات GPU لتشغيل الرسوميات ثلاثية الأبعاد بشكل سلس، وهذا بحد ذاته قد يكون تحدي على الأجهزة ذات المواصفات الغير عالية أو القديمة أو الأجهزة ذات معالجات رسومية ضعيفة.
2. دعم المتصفحات: بالرغم من أنها تدعم المتصفحات على حد سواء ولكن قد لا تدعم جميع متصفحات الويب WebGL بنفس الطريقة والكفاءة، ونتيجة لذلك تؤدي إلى تجربة مختلفة للمستخدمين على متصفحات مختلفة.
3. أمان وحماية البيانات: استخدام WebGL قد يعرّض بعض البيانات الحساسة للخطر، في حال كان هناك ثغرات أمنية في التطبيقات المستخدمة.
4. توافق الأجهزة: المشكلة التي قد تواجهها هي صعوبة في تحقيق توافق كامل بين جميع أنظمة التشغيل وأجهزة الكمبيوتر والهواتف الذكية، خاصةً عند استخدام ميزات متقدّمة.
5. تحديث التكنولوجيا: من الضروري متابعة التطورات والتحديثات في مجال تقنية WebGL والتأكد بشكل مستمر من أنك تستخدم أحدث الأدوات والتقنيات للحصول على أفضل تجربة ممكنة.
6. حجم الملفات: إنّ الملفات الرسومية ثلاثية الأبعاد متعارف عليها أنها ملفات كبيرة الحجم، مما يؤدي إلى زيادة وقت التحميل واستهلاك حزم البيانات بشكل كبير.
بشكل مختصر، يمكن التغلب على التحديات التي تواجه هذه التقنية من خلال مراعاة أفضل الممارسات في تطوير تطبيقات WebGL واختيار الحلول المناسبة لضمان تجربة مستخدم سلسة وآمنة.
ما هي WebAssembly
يُعدّ WebAssemblyأو اختصاراً (Wasm) من التقنيات المهمة في عالم التكنولوجيا المتعلقة بأمور تطوير الويب. تم تطويرها من أجل تحسين أداء تطبيقات الويب وتوفير تجربة مستخدم سلسة وسريعة. في هذه الفقرة عزيزي القارئ سنلقي نظرة على تاريخ وتطور WebAssembly، ومزايا استخدامه، وتطبيقاته، وكيف يمكن الاستفادة منه لتحسين أداء تطبيقات الويب. سنقوم أيضاً بمناقشة التحديات والعقبات التي تواجه نضوج WebAssembly ونلقي نظرة على مستقبله وتوقعاته.
تاريخ وتطور WebAssembly
WebAssembly لقد تم تطويره بواسطة مجموعة من المهندسين الذين كانوا يشعرون بالاستياء من ظاهرة الانتظار الطويل من أجل تحميل صفحات الويب في المواقع الإلكترونية. ونتيجة لهذا قرروا أن يقوموا بابتكار شيء جديد ويساعد في تحسين تجربة المستخدم على الويب. وهكذا، تم إنتاج WebAssembly في عام 2015.
واجه WebAssembly العديد من العقبات والتحديات حتى وصل إلينا اليوم بهذه الصورة. ومن المتوقع أن يستمر تطور WebAssembly وتحسينها مع مرور الوقت. ستظل WebAssembly تلعب دور مهم في تحسين أداء تطبيقات الويب وتوفير تجربة مستخدم أفضل.
مزايا استخدام WebAssembly
WebAssembly (Wasm) هو تنسيق تعليمات ثنائي محمول وعالي الأداء يمكن أن يعمل في متصفحات الويب. تم تصميمه كهدف تجميع عالمي يمكن استخدامه مع لغات برمجة متعددة. يوفر WebAssembly العديد من المزايا لتطوير تطبيقات الويب، ومن هذه الاستخدامات الخاصة به:
- تطبيقات الألعاب:
يمكن استخدام WebAssembly لتطوير ألعاب عالية الأداء وذات تجربة مستخدم سلسة.
- تطبيقات الويب المتقدمة:
يمكن استخدام WebAssembly لتحسين أداء تطبيقات الويب المتقدمة مثل تطبيقات الرسومات ثلاثية الأبعاد وتطبيقات المحاكاة.
- تطبيقات الواقع الافتراضي والواقع المعزز:
يمكن استخدام WebAssembly لتطوير تطبيقات الواقع الافتراضي والواقع المعزز ذات الأداء العالي والتفاعلية.
- تطبيقات الذكاء الاصطناعي:
يمكن استخدام WebAssembly في تطوير تطبيقات الذكاء الاصطناعي التي تتطلب أداءً عاليًا ومعالجة سريعة للبيانات.
في النهاية نجد أن WebAssembly يوفر أداء ممتاز وسرعة تنفيذ عالية، مما يجعلها خيار مثالي لتطبيقات الويب التي تتطلب أداءً متفوقًا وتفاعلية قوية.
التحديات والعقبات التي واجهت WebAssembly
على الرغم من الفوائد العديدة التي يقدمها WebAssembly، إلا أنه لا يخلو من بعض التحديات والعقبات في مرحلة نضوجه ووصوله لحالة الاستقرار. واحدة من هذه التحديات هي قلة الأدوات والمكتبات المتاحة لتطوير تطبيقات WebAssembly. هذا الأمر قد يكون من الصعب إيجاد المكتبات المناسبة والأدوات اللازمة لتطوير تطبيقات قوية ومتقدمة باستخدام WebAssembly.
بالإضافة إلى ذلك، قد تواجه WebAssembly بعض مشاكل في الاتفاق مع بعض المتصفحات والأنظمة القديمة أيضاً. قد يكون هناك اختلافات في تنفيذ WebAssembly بين المتصفحات المختلفة، وهذا الأمر يستدعي تجربة واختبار شامل منه للتأكد من أن التطبيق يعمل بشكل صحيح على جميع المنصات المستهدفة والمطلوبة.
ونذكر لك عزيزي القارئ تحدياً آخراً من التحديات التي تواجهه وهي أمان الكود. حيث يعتبر WebAssembly بيئة آمنة وسليمة لتشغيل الكود، إلا أنه لا يمكننا أن نتجاهل الثغرات الأمنية المحتملة. لذلك يجب على المطوّرين اتخاذ الخطوات اللازمة من اجل ضمان أمان التطبيقات وحمايتها من الهجمات الإلكترونية.
الأسئلة الشائعة حول تطبيقات الويب المتقدمة WebGL
سنضع بين يديك عزيزي القارئ بعض الأسئلة الشائعة التي يكثر تداولها بين المطوّرين حول WebGL والتي من شأنها أن تساعدك بفهم الأمور بشكل أبسط:
- ما هو WebGL؟
WebGL هي تقنية تسمح بإنشاء رسوميات ثلاثية الأبعاد على الويب باستخدام لغة برمجة JavaScript وواجهة برمجة التطبيقات الرسومية (API) التابعة لها.
- ما الفرق بين WebGL وتقنيات الرسوميات الثلاثية الأبعاد الأخرى؟
المتعارف عليه أن تقنية WebGL تعتمد على معالجة الرسوميات GPU لتشغيل الرسوميات ثلاثية الأبعاد على الويب، بينما تقنيات أخرى قد تعتمد على معالجة المركزية CPU.
- هل يمكن استخدام WebGL على جميع المتصفحات؟
بالتأكيد، إن تقنية WebGLتدعم معظم المتصفحات الحديثة، ولكن في بعض الأحيان تحتاج إلى أن تقوم بتفعيلها يدوياً وهي ليست بالحالات الشائعة كثيراً.
- هل يمكن استخدام WebGL على الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية؟
الجواب بالتأكيد يمكنك أن تستخدم WebGL على الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية التي تدعمها، ولكن قد تكون هناك بعض التحديات في أداء الرسوميات على الأجهزة المحمولة.
- هل يمكن استخدام WebGL لتطوير تطبيقات الواقع المعزز والواقع الافتراضي؟
نعم، يمكن استخدام WebGL لتطوير تطبيقات الواقع المعزز والواقع الافتراضي التفاعلية على الويب.
الأسئلة الشائعة حول تطبيقات الويب المتقدمة WebAssembly:
- ما هو WebAssembly؟
WebAssembly هي تقنية تسمح بتشغيل كود مكتوب بلغات برمجة مثل C++ وRust على صفحات الويب بسرعة وبشكل فعّال.
- ما الفرق بين WebAssembly وJavaScript؟
- JavaScript تعدّ لغة برمجة تستخدم على نطاق واسع في تطوير الويب.
- WebAssembly تعتبرُ من التقنيات الإضافية التي تسمح بتشغيل رمز مكتوب بلغات أخرى على الويب.
- ما هي استخدامات WebAssembly؟
تدخل تقنية WebAssembly في استخدامات متعددة منها:
- تحسين أداء التطبيقات على الويب.
- تطوير الألعاب.
- تطوير التطبيقات ذات الأداء المرتفع.
- هل يمكن استخدام WebAssembly مع JavaScript؟
الجواب نعم، حيث يمكن استخدام WebAssembly مع JavaScript لتحقيق أداء أفضل في التطبيقات، ويمكن التفاعل بين الاثنين السابقتين باستخدام واجهة برمجة التطبيقات (API).
- هل WebAssembly يحل محل JavaScript؟
لا يحل مكانها، حيث أن WebAssembly تكمل JavaScript، علماً أن WebAssembly يستخدم لتحسين أداء التطبيقات التي تتطلب أداء عالي.
الخاتمة
ها قد وصلنا إلى نهاية مقالنا لليوم، تطبيقات الويب المتقدمة مقدمة في WebAssembly & WebGL. نتمنى أن تكون عزيزي القارئ قد حلت على المعلومات التي كنت تبحث عنها، فقد بدأنا مقالنا بمقدمة تعريفية حول الاثنين معا ثم باشرنا بالشرح التفصيلي لكل منها.
في حال كنت تملك أي استفسار لا تتردد في التواصل مع أكاديمية د. محسن التي هي دليلك الشامل حول كل ما تريد معرفته. وفي حال أردت بدء التجربة في تعلم برمجة الويب وتطوير المواقع الإلكترونية أو الدخول إلى عالم تقنيات المعلومات من أوسع أبوابه فقم الآن بالتواصل مع الأكاديمية كي تحجز الكورس الخاص بك. انقر هنا.
