Processing互动编程

Processing互动编程

前言
古往今来,哲学家在不断地认识这个世界,艺术家用他们的艺术方式表达他们对这个世界的看法,自然科学家也在不断地通过实验和观察,寻求和探索世界的规律。而数学是可以精确描述这些规律的一种语言,利用数学可以精确描述出物质(哲学上的物质概念)的运动、形态、结构、变化等。我热爱科学和艺术,一直在寻求他们的完美结合。在学习和研究过程中发现编程就是一个可以很完美地同时表达两者的一种方式。所以编程是互动艺术的一门必修课。
早期的艺术家通过绘画来表达他们的世界观和时空观。后来随着数字科技的发展,艺术家可以通过时间的延续来表达他们的艺术思想。而如今在人机交互的信息时代,非线性的数字影像和互动装置成为表达艺术的主要手段,我通过不断探索和实践总结出了大量关于互动编程的经验,希望更多的人来了解互动艺术,进入互动艺术的世界。我之所以选用 Processing来给大家打开互动艺术的大门,是因为以下几点原因:
(1)国内互动艺术逐渐开始发展,各大院校也开始设立相应的课程。对于想从事这方面的设计师和艺术类的同学而言,Processing是一个比较容易入手的互动编程软件,它已经在国外的许多院校被教授或使用。它的操作界面和API(ApplicationProgrammingInterface,应用程序编程接口)非常清晰、简约。但是它简约而不简单,通过它可以创造出非常出色的互动作品。
(2)人们每天都接收和创造着大量的信息和数据,电影《钢铁侠3》中事故现场的数据重现、人脑的可视化分析、微博的人际关系拓扑图、科学研究中微观粒子的结构模拟,这些可视化的图形让人们从不同的角度了解了数据,得到了许多有用的信息。如今,数据可视化已经成为一门热门学科。Processing提供了大量的图形绘制和数据处理函数,在数据可视化方面得到了广泛的应用。
(3)随着数字科技的发展和人们的审美提高,许多博物馆、世博会展馆、政府规划馆等也都采用了各种各样的多媒体互动形式来设计展项,由于Processing和硬件接口(Kinect、Arduino等)的完美结合,再加上其高分辨率的渲染效率,使其在展览展示方面也取得了举足轻重的地位。
(4)HTML5带来了网页革命性的改变,目前各大浏览器都支持它,Processing也发布了Javascript版本,基于HTML5的canvas标签进行渲染,不需要在浏览器安装任何插件就可以运行。通过它可以做出很多网络互动作品,更多的网页设计师和开发人员都开始关注并学习它。
由于上面的种种原因,再加上国内关于Processing的中文资源比较缺乏,所以我写了这本《Processing互动编程》。虽然本书主要是通过Processing教你互动编程,但一些互动的概念和编程技巧是完全可以应用到其他领域。在这里我需要和每一个读者强调一下,任何软件和程序语言都只是工具而已。所以我希望通过本书,更多的是让读者学会互动编程的思维模式,同时激发个人的互动艺术理念。
本书共分3部分:
第1部分语言基础:主要介绍Processing编程语言,编程语言是人与计算机沟通的一种方式,所以你想要和它很好地沟通,请认真学习这部分内容,为后面的内容打好基础。在讲编程语法的时候避免枯燥,我用了大量的与现实生活类比的方法,让你一层一层地深入,培养抽象和从整体到部分再到整体的思维方式。
第2部分图形、动画:主要介绍的是有关图形绘制和图形动画,让你学会用程序描述的方法来绘制各种各样的图形,并且在图形的基础上,利用数学知识来实现程序动画。这一部分会涉及坐标、颜色、文本、位图、3D等概念。
第3部分交互:主要介绍的是在程序动画的基础上添加交互的因素,构成完整的交互结构。这些交互因素包括鼠标、键盘、时间。
以上3部分内容都不是互相独立的,每一部分内容都会穿插前面学到的知识。整体的学习过程是一个迭代的过程,在语言的基础上绘制图形,在图形的基础上增加交互动画。

目录
第1部分 语言基础
第1章 Processing
1.1 Hello Processing
1.2 Hello world
1.3 第一个图形
1.4 第一个动画
1.5 第一个交互
第2章 变量
2.1 声明变量
2.2 数据类型
2.3 变量名
2.4 变量赋值
2.5 常量
第3章 运算符
3.1 基本算数运算符
3.2 赋值算数运算符
3.3 自增、自减运算符
3.4 关系运算符
3.5 逻辑运算符
3.6 条件运算符
第4章 条件语句
4.1 if 条件语句
4.2 if else 语句
4.3 else if 语句
4.4 swicth 分支语句
第5章 循环语句
5.1 while 循环语句
5.2 for 循环语句
5.3 循环嵌套
5.4 跳出循环
第6章 函数
6.1 定义函数
6.2 函数的参数
6.3 函数返回结果
6.4 函数重载
6.5 函数递归
第7章 类
7.1 定义类
7.2 类的继承
7.3 覆盖父类方法
7.4 重写 toString() 方法
7.5 标签类
第8章 字符串
8.1 数组基本概念
8.2 字符串的初始化
8.3 字符串的方法
8.4 字符串处理函数
8.5 实现字符串大小写转换
第9章 数组
9.1 二维数组
9.2 数组处理函数
9.3 实现连接两个数组
9.4 值数据类型与引用数据类型
第10章 列表
10.1 添加和删除列表元素
10.2 设置和返回列表元素
10.3 列表的排序
10.4 列表的运算
第11章 字典
11.1 字典的键和值
11.2 遍历键和值
11.3 排序键和值
11.4 字典的运算
第2部分 图形、动画
第12章 运行环境
12.1 坐标系统
12.2 程序主结构
12.3 帧速率
12.4 窗口大小
第13章 数学基础
13.1 数学计算
13.2 约束、映射
13.3 角度制和弧度制
13.4 三角函数
13.5 反正切函数
第14章 2D基础图形
14.1 基础几何图形
14.2 描边属性
14.3 扇形、弓形、环形、扇环
14.4 虚线、网格
第15章 颜色
15.1 色彩模式
15.2 创建和设置颜色
15.3 颜色分量
15.4 颜色渐变
第16章 变换
16.1 基本变换
16.2 变换堆栈
16.3 使用变换绘制图形
16.4 变换动画
第17章 曲线
17.1 Bezier 曲线
17.2 Bezier 曲线路径动画
17.3 Curve 曲线
17.4 Curve 多条连续路径动画
第18章 复杂图形
18.1 vertex 绘制
18.2 正多边形和星形
18.3 vertex 环形、扇环
18.4 PShape 图形对象
第19章 3D图形
19.1 3D坐标系统
19.2 三维灯光
19.3 三维材质
19.4 三维透视
第20章 随机、噪波、向量
20.1 随机函数
20.2 噪波函数
20.3 PVector 向量对象
20.4 粒子动画
第21章 位图
21.1 加载位图
21.2 显示位图
21.3 PImage 位图对象
21.4 位图遮罩动画
21.5 滤镜
21.6 混合
21.7 贴图
21.8 位图随机动画
第22章 文本
22.1 文本术语
22.2 文本显示
22.3 字体属性
22.4 创建和设置字体
22.5 环形文本
22.6 文本随机动画
第3部分 交互
第23章 鼠标交互
23.1 鼠标事件
23.2 鼠标事件函数
23.3 鼠标状态变量
23.4 draw() 函数里实现所有鼠标事件
23.5 鼠标拖拽
23.6 鼠标光标
23.7 鼠标绘制
第24章 键盘交互
24.1 键盘事件
24.2 键盘控制
24.3 键盘交互
24.4 窗口焦点
第25章 日期、时间
25.1 日期、时间函数
25.2 设置程序使用期限
25.3 制作简单计时器
25.4 模拟时钟

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