交互式圖形編程語言Processing應用淺析

郭譚娜　王寧

摘 要：Processing語言是一種專門被設計用來生成動畫、圖片、三維模型和交互式軟件的程序語言，與其他高級語言相比它更專業(yè)、更高效、更易用。本文對Processing的特性及應用領域進行了簡單的介紹。

關鍵詞：交互編程；圖形化思維；藝術設計；工業(yè)設計；快速原型設計

1 Processing語言簡介

在當代眾多的計算機語言中，任何一種支持圖形化界面的高級計算機語言都能夠通過算法、圖形庫和硬件的支持實現(xiàn)交互式編程。Processing語言簡單的講是一種專門被設計用來生成動畫、圖片、三維模型和交互式軟件的程序語言，與其他高級語言相比它更專業(yè)、更高效、更易用。

2 Processing特性

草稿化：草稿化（Sketching）設計是一種思考模式，在交互式程序設計中，草稿化思想用于快速的發(fā)現(xiàn)最優(yōu)的想法，找出最適合實際生產(chǎn)環(huán)境的設計作品。草稿化實際上也是一種基于計算機編程方法學的一種高效的設計模式。

快速原型化：Processing語言本身提供了交互和反饋的方法（Method）。設計者可以使用IDE輕巧而快速的實現(xiàn)自身的想法，思考的結果會以圖像或模擬動畫的形式即時的反映在計算機屏幕上。這個特性能夠使得設計者們迅速的發(fā)現(xiàn)設計中的不足和有利的方面，從而改進我們的設計，提高實際產(chǎn)品的性能。

靈活的敏捷化：Processing語言從本質(zhì)上講屬于JAVA語言的一個分支語言，只不過Processing增加了特定的圖像特性和交互式特性。它不但支持傳統(tǒng)的面相過程編程，更支持完善的面相對象編程（OOP），它擁有一個十分龐大的語言繼承系統(tǒng)，并且支持其他高級語言（C、C++、JAVA、Android Processing等）和最新的HTML5技術。Processing中的圖形特性和PostScript技術也具有相關性并且它與最常用的一種3D圖像庫OpenGL互相結合能夠產(chǎn)生十分精準的3D圖形圖像和模擬動畫。正是由于processing語言集成了眾多高級語言的特點，使得它在快速原型設計和模型深度研究方面具有其他開發(fā)語言不具有的優(yōu)勢。尤其是通過開源社區(qū)的努力越來越多的支持庫被添加到processing中。

易用性：Processing在設計之初的目標之一就是為了解決眾多的藝術工作者和其他非編程專業(yè)的工作者利用計算機實現(xiàn)思維的難題而開發(fā)的。目前，Processing在國外的應用中已經(jīng)有許多的藝術家和媒體工作者利用開源社區(qū)提供的簡單的開發(fā)者說明文檔進行作品的設計與創(chuàng)作，并取得了豐碩的成果。這也進一步說明Processing這種語言完全可以由沒經(jīng)過專業(yè)編程訓練的設計者使用，并能夠產(chǎn)生完善的設計結果。

3 Processing的應用

數(shù)字多媒體領域：Processing語言能夠高效的設計出具有豐富色彩和表現(xiàn)力的圖形圖像，并且這種設計不需要繁雜的語法，這是由該語言自身特性所決定的。任何從事藝術設計領域的工作者想要表達自己對數(shù)字媒介的理解和創(chuàng)意都可以通過簡單的學習迅速開發(fā)出具有個性化和獨創(chuàng)性的音頻、視頻作品。尤其實在后現(xiàn)代的數(shù)字圖像、數(shù)字音頻藝術領域，Processing可以完全表達創(chuàng)作者的藝術特質(zhì)，并讓設計者盡可能的發(fā)揮自己的創(chuàng)意，減少不必要的重復性勞動。

工業(yè)設計領域：由于Processing具有強大的圖形圖像處理能力，許多從事的電子、電器設計的工作者可以利用該語言的草稿化特性，在設計初期就可以對整個產(chǎn)品進行可視化的圖形展現(xiàn)，Processing可以實現(xiàn)三維無視覺死角的全方位外觀展現(xiàn)。設計者們利用這些特性，可以對概念中的產(chǎn)品圖形化、動態(tài)化，不斷的完善其外形特點和審美需求，直到符合設計目標。就這一領域而言，Processing結合其他CAD軟件能夠更快的進行產(chǎn)品外觀開發(fā)和研究、更高效簡潔的產(chǎn)出與眾不同的工業(yè)產(chǎn)品，并節(jié)省勞動力成本。

計算機編程教育領域：Processing強大的交互能力能夠改變過去教授編程方法時枯燥無趣的數(shù)據(jù)結構和語法講解的狀況。由于Processing即時顯示的特性，它能夠把每種語法和數(shù)據(jù)結構的效果立刻可視化在計算機屏幕，使得每個學習者都能發(fā)現(xiàn)編程中存在的問題和亟待解決的設計缺陷，提高學習的積極性和效率，使大家愛上交互式程序設計。這也是這門語言易用性的一種體現(xiàn)。

數(shù)據(jù)處理分析領域：網(wǎng)絡時代已經(jīng)到來，越來越多的互聯(lián)網(wǎng)公司和組織已經(jīng)意識到對數(shù)據(jù)處理分析應用的重要性，國際巨頭IBM甚至已經(jīng)開發(fā)出了專門針對大數(shù)據(jù)分析處理的專用服務器和與之配合的軟件系統(tǒng)。Processing能夠接受多種數(shù)據(jù)格式的讀取，并能夠即時可視化需要處理的數(shù)據(jù)的特性。利用Processing的內(nèi)部函數(shù)能夠生成各種簡單的明了的圖表和動畫，而且可以設置某些函數(shù)的參數(shù)進行有條件的分析查找，以確定需要處理數(shù)據(jù)。Processing的這些特性能夠幫組決策者更深層次的挖掘數(shù)據(jù)中包含的大量有價值的信息，從而使得決策者把存儲在數(shù)據(jù)中的隱藏行為變?yōu)閷嶋H的商業(yè)策略，創(chuàng)造更大的商業(yè)價值。

4 結束語

我國的交互式圖形編程技術研究雖然起步較晚，但是最近幾年在電影、音樂、舞臺劇等多媒體應用領域已經(jīng)取得了很大的進展。一些新興的產(chǎn)業(yè)，例如：智能家居、物聯(lián)網(wǎng)應用等也正在加大對交互式體驗的研究和投入。如果能夠在未來不久的時間內(nèi)加快對Processing語言等其他互動性計算機語言的應用研究和普及教育，相信必將會進一步提高我國在數(shù)字媒介和交互編程設計領域的國際競爭力，從而創(chuàng)造更多的商業(yè)和社會價值。

[參考文獻]

[1]Casey Reas & Ben Fry.《Getting Started with Processing》.Make.2010-7-2.

[2]H.WardSilver，著，趙輝，譯.《無線電基礎電路實作》.人民郵電出版社.2011-7-1.