Processing程序交互与动态视觉设计实战

随着社会经济与文化的发展，人们在精神层面的需求也日益增加，信息传播越来越注重受众的互动体验，以受众意识为设计导向，体现人性化的交互设计已成为发展趋势。数字化新技术推动设计进入新时代，大数据、人工智能和可视化等技术革新改变了设计观念和设计方式。在传媒设计领域，有很多艺术家、设计师、程序员和教育工作者，通过不断探索现实世界和数字世界沟通的语言，创造出专为艺术家、设计师、学生等使用的数字交互编程工具，在艺术和设计领域被广泛应用，涉及生成艺术、互动视觉、数据可视化、交互设计等各个方面，探索各种可能性，甚至已经发展为新的理论体系，成为很多艺术院校的必修课程。
Processing就是一款在这个数字媒介时代被广泛应用的动态视觉创作工具。这样的开源工具对于艺术家和设计师来说有着突破性的意义，它超越了既定的商业游戏规则，让艺术家与设计师可以更自由地使用计算机语言，利用计算机高速运算处理的性能去表现自己对数字媒介的理解和创意。
Processing是一种具有革命性和前瞻性的新兴计算机语言，它使通过编程实现交互图形更加容易。该语言是以数字艺术为背景的程序设计语言，是Java语言的延伸，支持许多现有的Java语言架构，但语法更加简单。除了可以很方便地创作震撼的视觉效果及互动媒体作品外，还可以快速实现诸如图形处理和人工智能等高级应用。作者在多年学习和创作实践的过程中，在图形生成、创意文字、动画艺术、GUI设计、图像效果、数据可视化和体感交互领域进行了大量的探索和尝试，并汇集了一些经验和编程实例，创作了很多有趣的作品。
本书适合零基础的读者学习。读者可以从简单的图形绘制开始学习，进而学习创意文字、色彩应用和动画设计，逐渐具备能够绘制各种令人惊艳的图案的能力，创建各种动画或展现出独特的艺术视觉效果；然后通过学习位图应用、互动响应和GUI设计，掌握加载和排列位图，设计鼠标、键盘或摄像头交互的应用技能，将GUI控件与定制的用户界面结合，能够快速、便捷地完成图形交互作品的程序；最后学习并掌握实时动态影像，包括粒子和三维特效的表现技巧，结合书中实例的逻辑思维和创作流程，能够在越来越多的程序编码练习的基础上，举一反三，不断扩展，创建出更多更好的互动视觉作品。
为了便于读者学习和教师教学，本书附赠全部程序代码源文件和教学课件。读者可扫描右侧的二维码，将文件推送到自己的邮箱后下载获取全部的内容。
本书由路倩、李莹、王志新编著。由于作者水平所限，书中难免有疏漏和不足之处，恳请广大读者批评指正，提出宝贵的意见和建议。
编　者

Processing是一款使用方便、灵活的创意编程工具，语法简洁易学，使用它可以非常高效地创作丰富多样的动态视觉效果和交互作品。《Processing程序交互与动态视觉设计实战》重点引导读者学习Processing在动态视觉设计方面的基础知识和实践创作技能，同时也介绍Processing如何通过鼠标、键盘、摄像头等进行数据读取，从而创作程序交互的新媒体作品。 《Processing程序交互与动态视觉设计实战》通过大量的编程范例，带领读者从基础的图形绘制开始学习，从创意文本到创建动画，直到生成各种令人惊艳的图案，或者定制用户界面，再重点讲解与鼠标、键盘的互动以及声音、图像读取等的控制程序，最后展示如何用编程创作互动海报招贴的实例，让读者在此基础上自行扩展，创作更多的互动效果作品。 《Processing程序交互与动态视觉设计实战》附赠全部程序代码源文件和教学课件。读者可扫描前言中的二维码获取。 《Processing程序交互与动态视觉设计实战》可作为新媒体、数字媒体、视觉艺术等相关专业的学习用书，也可供设计师、程序员和艺术工作者等阅读参考。

路倩
硕士，现任职于石家庄学院美术与设计学院动画教研室，副教授。多年从事美术设
计、动画和数字艺术教学及设计工作。在对艺术创作形式和审美意识的不断探索中，取得了多项科研成果，发表多篇专业论文，并主编多本动画、插画和影视后期处理方面的教材。
李莹
硕士，现任石家庄学院美术与设计学院动画教研室主任。多年从事动画和数字媒体艺术等教学及设计工作，善于在数字艺术创作中反复探究动态表现力，不断提升当代设计审美意识，取得了多项科研成果，曾发表多篇专业论文，并获得多个专业赛事奖项。
王志新
艺术学硕士，现任河北传媒学院戏剧影视美术设计教研室主任，副教授，主讲动态媒体及数字交互视觉设计等课程。资深影视特效和创意交互设计师，具有丰富的三维特效和互动设计经验，曾为中央电视台、河北电视台等诸多频道设计包装，为联想集团、中国联通和国家电网等知名企业制作广告宣传作品，并主编十多本图形图像相关的教材。

创意编程入门 001
1.1　认识Processing 001
1.2　运行环境 002
1.3　变量与运算 007
1.3.1　变量 007
1.3.2　简单运算 011
1.4　绘制第一个图形 015
1.5　创建第一个动画 017
1.6　演示第一个交互效果 019
1.7　本章小结 021
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绘制图形 022
2.1　基础图形 022
2.2　填充与描边 025
2.3　贝塞尔曲线与弧线 027
2.4　虚线与网格 030
2.5　复杂图形 031
2.6　图形绘制实战 035
2.6.1　渐变组合椭圆 035
2.6.2　曲线模拟摇曳的草 036
2.6.3　仿生图案 038
2.6.4　卡通飞鸟 040
2.7　本章小结 046
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创意文字设计 047
3.1　文字显示 047
3.2　创建字体 051
3.3　文字属性 053
3.4　文字排列 055
3.5　版式设计实战 060
3.5.1　文字沿曲线逐个显示 060
3.5.2　文字信息指示 061
3.5.3　动态文字海报 064
3.5.4　阵列文字效果 068
3.6　本章小结 070
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色彩运用 071
4.1　色彩模式 071
4.2　颜色设置 074
4.3　渐变色 076
4.4　颜色混合 077
4.5　应用颜色实战 082
4.5.1　变幻的彩虹 082
4.5.2　颜色对比产生深度 083
4.5.3　混合颜色动态海报 085
4.5.4　动态版式设计 089
4.6　本章小结 095
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创建动画 096
5.1　变换动画 096
5.1.1　移动 096
5.1.2　角度 099
5.1.3　平移 101
5.1.4　旋转 103
5.1.5　缩放 104
5.1.6　push()和pop()函数 106
5.2　路径动画 107
5.3　随机动画 109
5.4　运动缓冲 112
5.5　事件流 114
5.6　动画实战 116
5.6.1　星空效果 116
5.6.2　飘动的卡片 118
5.6.3　动态进度表 120
5.6.4　运动感海报 124
5.7　本章小结 130
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生成抽象图案 131
6.1　理解for循环 131
6.2　几何抽象图案 133
6.3　自由抽象图案 140
6.4　图案组织形式 141
6.4.1　单独式图案 141
6.4.2　重复式图案 142
6.5　图案设计实战 153
6.5.1　网格排列的色块 153
6.5.2　立方块 154
6.5.3　生成海浪纹理 155
6.5.4　动态组合图案 157
6.6　本章小结 159
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应用位图 160
7.1　加载位图 160
7.1.1　加载和显示单张图片 160
7.1.2　加载和播放序列图片 162
7.2　图像蒙版 166
7.3　图像混合 168
7.4　应用滤镜 171
7.5　像素化特效 173
7.6　位图效果实战 178
7.6.1　利用图像创建图案 178
7.6.2　动态蒙版 180
7.6.3　多重曝光海报 183
7.6.4　交互青绿山水画 186
7.7　本章小结 189
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互动响应 190
8.1　鼠标交互 190
8.1.1　鼠标相关的系统变量 190
8.1.2　坐标变量 192
8.1.3　特殊坐标变量 192
8.1.4　鼠标图标函数 193
8.2　键盘交互 194
8.2.1　键盘相关的系统变量 194
8.2.2　键盘事件函数 196
8.3　时间触发 198
8.3.1　时间函数 198
8.3.2　计时器 198
8.4　摄像头跟踪 201
8.4.1　实时亮度跟踪 202
8.4.2　设定颜色跟踪 203
8.4.3　运动检测 204
8.5　互动响应实战 207
8.5.1　拖动图片滑动 207
8.5.2　手势控制图案变化 211
8.5.3　键盘交互字符变幻 215
8.5.4　手绘彩色粒子 218
8.6　本章小结 220
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GUI设计 221
9.1　图形界面设计 221
9.2　制作UI组件 222
9.2.1　按钮 222
9.2.2　GUI库 227
9.2.3　GUI库——ControlP5 230
9.2.4　GUI库——G4P 235
9.3　GUI设计实战 237
9.3.1　飞屏效果 237
9.3.2　滑动菜单展示 242
9.3.3　绘画板 246
9.3.4　三维演示效果 248
9.4　本章小结 252
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实时动态影像 253
10.1　视频应用 253
10.1.1　视频控制 253
10.1.2　视频特效 256
10.2　粒子效果 261
10.2.1　创建粒子 261
10.2.2　粒子运动 264
10.2.3　互动粒子 266
10.2.4　连续粒子流 267
10.2.5　作用力效果 270
10.3　3D空间 271
10.3.1　3D坐标系 271
10.3.2　三维灯光 274
10.3.3　摄像机 277
10.3.4　应用OBJ模型 278
10.4　实时动态影像实战 282
10.4.1　动态笔画效果 282
10.4.2　音乐变幻背景 283
10.4.3　旋转空间粒子 285
10.5　本章小结 288
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互动海报招贴设计 289
11.1　海报设计基础知识 289
11.2　国风海报 291
11.2.1　准备图片素材 291
11.2.2　创建动画天空 292
11.2.3　创建群山 293
11.2.4　添加标题文字 294
11.3　交互图形海报 295
11.3.1　准备素材 295
11.3.2　鼠标交互的多边形 295
11.3.3　实时合成人像 296
11.3.4　扩展练习 299
11.4　地面互动海报 301
11.4.1　编辑范例程序 301
11.4.2　调整粒子效果 302
11.4.3　导入位图素材 302
11.4.4　添加光效和标题 303
11.4.5　扩展练习 304
11.5　手势互动流体海报 304
11.5.1　编辑范例程序 304
11.5.2　添加海报图形元素 306
11.5.3　调整流体效果参数 307
11.6　本章小结 308

Processing是一款使用方便、灵活的创意编程工具，语法简洁易学，使用它可以非常高效地创作丰富多样的动态视觉效果和交互作品。《Processing程序交互与动态视觉设计实战》重点引导读者学习Processing在动态视觉设计方面的基础知识和实践创作技能，同时也介绍Processing如何通过鼠标、键盘、摄像头等进行数据读取，从而创作程序交互的新媒体作品。 《Processing程序交互与动态视觉设计实战》通过大量的编程范例，带领读者从基础的图形绘制开始学习，从创意文本到创建动画，直到生成各种令人惊艳的图案，或者定制用户界面，再重点讲解与鼠标、键盘的互动以及声音、图像读取等的控制程序，最后展示如何用编程创作互动海报招贴的实例，让读者在此基础上自行扩展，创作更多的互动效果作品。 《Processing程序交互与动态视觉设计实战》附赠全部程序代码源文件和教学课件。读者可扫描前言中的二维码获取。 《Processing程序交互与动态视觉设计实战》可作为新媒体、数字媒体、视觉艺术等相关专业的学习用书，也可供设计师、程序员和艺术工作者等阅读参考。

路倩
硕士，现任职于石家庄学院美术与设计学院动画教研室，副教授。多年从事美术设
计、动画和数字艺术教学及设计工作。在对艺术创作形式和审美意识的不断探索中，取得了多项科研成果，发表多篇专业论文，并主编多本动画、插画和影视后期处理方面的教材。
李莹
硕士，现任石家庄学院美术与设计学院动画教研室主任。多年从事动画和数字媒体艺术等教学及设计工作，善于在数字艺术创作中反复探究动态表现力，不断提升当代设计审美意识，取得了多项科研成果，曾发表多篇专业论文，并获得多个专业赛事奖项。
王志新
艺术学硕士，现任河北传媒学院戏剧影视美术设计教研室主任，副教授，主讲动态媒体及数字交互视觉设计等课程。资深影视特效和创意交互设计师，具有丰富的三维特效和互动设计经验，曾为中央电视台、河北电视台等诸多频道设计包装，为联想集团、中国联通和国家电网等知名企业制作广告宣传作品，并主编十多本图形图像相关的教材。