Processing編程交互藝術(shù)探索與實(shí)踐

摘?要：近年來(lái)，人們開始注重提升精神品質(zhì)，國(guó)際文化交融催生了新的藝術(shù)形式，國(guó)家鼓勵(lì)人文科學(xué)以及社會(huì)文化發(fā)展。隨著信息技術(shù)的普及，越來(lái)越多的藝術(shù)家開始嘗試?yán)眯畔⒓夹g(shù)或者數(shù)字技術(shù)等新型技術(shù)手段表現(xiàn)藝術(shù)。從時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，未來(lái)藝術(shù)行業(yè)從業(yè)者需要具備一定的編程能力，Processing編程作為當(dāng)下流行的交互式圖形編程語(yǔ)言受到眾多藝術(shù)家認(rèn)可，它語(yǔ)法簡(jiǎn)潔，容易掌握，在視覺(jué)作品處理上占有重要地位。本文將細(xì)致分析Processing編程現(xiàn)狀，了解藝術(shù)形式發(fā)展過(guò)程，深入介紹交互式圖形語(yǔ)言使用技巧和性能，推動(dòng)藝術(shù)傳播，拓展人們的藝術(shù)視野，促進(jìn)科學(xué)技術(shù)與藝術(shù)形式完美融合。

關(guān)鍵詞：交互式圖形編程語(yǔ)言;交互藝術(shù);探索與實(shí)踐

隨著互聯(lián)網(wǎng)信息化社會(huì)的革新，為新媒體行業(yè)提供了新發(fā)展機(jī)遇，時(shí)代變革導(dǎo)致人們享受生活、邏輯思考、休閑娛樂(lè)的方式發(fā)生變化，為保障用戶能夠具有更好的視覺(jué)體驗(yàn)，產(chǎn)生了諸多基于信息技術(shù)的衍生工具，這些工具打破了傳統(tǒng)藝術(shù)色彩缺失、調(diào)節(jié)困難的問(wèn)題，能夠讓數(shù)字圖像更加真實(shí)艷麗。通過(guò)新型設(shè)計(jì)工具，帶來(lái)全新性藝術(shù)形式，這些藝術(shù)展現(xiàn)了數(shù)字化交互的多樣性，目前已經(jīng)成為藝術(shù)行業(yè)創(chuàng)作的重要手段。Processing作為藝術(shù)領(lǐng)域的重要編程形式，它的使用范圍廣泛，能夠完成動(dòng)畫、圖片制作，并且能夠完成三維建模工作，類比于其他高級(jí)語(yǔ)言，它具有專業(yè)性、高效性以及實(shí)用性等特性。這種編程方式能夠?yàn)榻换ナ剿囆g(shù)的制作和學(xué)習(xí)提供便捷，在藝術(shù)市場(chǎng)上，具有較強(qiáng)的發(fā)展?jié)撡|(zhì)，可能成為未來(lái)藝術(shù)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)和方向。

一、藝術(shù)形式的轉(zhuǎn)變

隨著科技時(shí)代發(fā)展，藝術(shù)形式開始不斷向數(shù)字信息化方向靠攏，大數(shù)據(jù)分析、人工智能等技術(shù)的出現(xiàn)為信息化藝術(shù)創(chuàng)作提供了助力，將科技與藝術(shù)二者融合，產(chǎn)生了諸多的藝術(shù)表現(xiàn)形式。交互性藝術(shù)發(fā)展主要以三個(gè)階段作為代表：

首先，藝術(shù)數(shù)字化主要是將藝術(shù)和科技進(jìn)行嘗試性融合，建立起藝術(shù)數(shù)字化框架。所謂的藝術(shù)數(shù)字化，是將傳統(tǒng)藝術(shù)利用新媒介保存、利用新媒體展示、利用新手法描摹的過(guò)程。當(dāng)數(shù)碼電子產(chǎn)品出現(xiàn)后，取代了傳統(tǒng)臨摹寫實(shí)手法，對(duì)全景進(jìn)行更加清晰復(fù)刻，呈現(xiàn)效果更好，保留時(shí)間更長(zhǎng)。這種作品在多次復(fù)制后，也不會(huì)影響展示效果。數(shù)字化產(chǎn)品的到來(lái)，為圖像、聲音等資源采集創(chuàng)造了便利條件，相關(guān)硬件部分將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式進(jìn)行保存，方便再次使用時(shí)能夠保證質(zhì)量。這種形式的出現(xiàn)提高了藝術(shù)形式的傳播效率，強(qiáng)化人們審美意識(shí)，同時(shí)也為精準(zhǔn)復(fù)制、利用、修改提供了可能。

其次，當(dāng)信息產(chǎn)物進(jìn)入藝術(shù)創(chuàng)作和形態(tài)表達(dá)中，形成了新的藝術(shù)美學(xué)體系，即為數(shù)字化藝術(shù)。數(shù)字化主要是利用算法完成虛擬功能展示，在藝術(shù)領(lǐng)域建立了虛擬美學(xué)，擴(kuò)展藝術(shù)創(chuàng)作的手法，為藝術(shù)家創(chuàng)作提供了更多的發(fā)揮空間，讓藝術(shù)內(nèi)容以更多形式呈現(xiàn)給大眾，數(shù)字藝術(shù)創(chuàng)新為多元化、大眾化的美學(xué)發(fā)展提供了機(jī)遇，為人們提供了新型藝術(shù)理念和思維模式，幫助觀眾樹立正確價(jià)值導(dǎo)向。數(shù)字化技術(shù)加深了作品的表達(dá)效果，能夠給群眾帶全新的視覺(jué)沖擊，增強(qiáng)人們帶入感，情感上與作者建立共鳴，獲得全新審美意識(shí)。在實(shí)際創(chuàng)作中，不同角度的藝術(shù)表達(dá)形式，會(huì)使藝術(shù)的表現(xiàn)形式和創(chuàng)作手法呈現(xiàn)多元化發(fā)展，在效果呈現(xiàn)上，會(huì)存在個(gè)體化差異。

最后，將藝術(shù)與科技融合能夠激發(fā)觀眾興趣，增強(qiáng)群眾的探索欲望，藝術(shù)作品不能是封閉的、狹隘的，應(yīng)該時(shí)刻與外界保持聯(lián)系，增強(qiáng)溝通能力，加強(qiáng)與觀眾間的互動(dòng)能力，作者需要將某種思想或情感融入作品中，讓觀眾能夠在作品當(dāng)中獲得信息，觀眾需要將獲得的信息進(jìn)行及時(shí)反饋，作者可以通過(guò)大眾審美意識(shí)和作品理解重新調(diào)整、優(yōu)化，讓作品以更好的形式展示出來(lái)。作品與觀眾之間的信息交流是雙向的，這樣二者就建立起互動(dòng)交流的聯(lián)系。在新媒體發(fā)展過(guò)程中，互動(dòng)藝術(shù)更適合當(dāng)下觀眾體驗(yàn)心理，通過(guò)不同的媒介將藝術(shù)內(nèi)涵或信息傳遞給了大眾，能夠提高作品質(zhì)量，發(fā)揮積極作用。目前交互式藝術(shù)設(shè)計(jì)師常站在觀眾角度分析作品，獲取創(chuàng)作靈感，充分發(fā)揮作品藝術(shù)價(jià)值，當(dāng)科技與藝術(shù)完美融合時(shí)，能夠給不同狀況的觀眾精神和身體上的幫助，以積極導(dǎo)向改變觀眾在某一領(lǐng)域上的行為、思想等方面的認(rèn)知錯(cuò)誤，重塑觀眾的人生觀、價(jià)值觀。

從以物為主的藝術(shù)形式過(guò)渡到以人為本的交互式藝術(shù)形式，體現(xiàn)出了科技與藝術(shù)融合的優(yōu)勢(shì)，體現(xiàn)現(xiàn)代藝術(shù)發(fā)展理念和價(jià)值觀的變化，展現(xiàn)出了信息技術(shù)在藝術(shù)領(lǐng)域發(fā)展的地位，而Processing編程這種利用數(shù)字信息技術(shù)產(chǎn)生的媒體交互式設(shè)計(jì)工具，呈現(xiàn)藝術(shù)領(lǐng)域視野當(dāng)中，為藝術(shù)家提供了創(chuàng)作便利。

二、Processing語(yǔ)言概述

對(duì)于計(jì)算機(jī)行業(yè)來(lái)說(shuō)，集成電路的出現(xiàn)，推動(dòng)我國(guó)計(jì)算機(jī)硬件和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，為適應(yīng)各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用開發(fā)，多種形式的編程語(yǔ)言呈現(xiàn)到了大眾視野當(dāng)中。在新媒體行業(yè)，一些新型編程語(yǔ)言出現(xiàn)在行業(yè)內(nèi)部，且應(yīng)用前景相當(dāng)廣泛。Processing語(yǔ)言作為一種支持圖形化界面的編程語(yǔ)言，它利用大數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)算法以及相關(guān)硬件等計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)交互式編程，為從事藝術(shù)工作人員提供了便利的開發(fā)工具。Processing語(yǔ)言能夠完成二維、三維建模，實(shí)現(xiàn)軟件交互，在藝術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛。Processing編程語(yǔ)言是以Java語(yǔ)言作為主體語(yǔ)言衍生而來(lái)，但是由于應(yīng)用范圍不同，所以存在的差異較大，Processing語(yǔ)言更能突出專業(yè)性、實(shí)用性等特點(diǎn)。

Processing編程語(yǔ)言設(shè)計(jì)更加人性化，為用戶提供開源、免費(fèi)的開發(fā)平臺(tái)，其設(shè)計(jì)初衷是為相關(guān)從業(yè)者提供交互式設(shè)計(jì)、應(yīng)用服務(wù)，能夠有效促進(jìn)數(shù)字媒體藝術(shù)發(fā)展，它是目前市場(chǎng)上提供開源設(shè)計(jì)應(yīng)用中為數(shù)不多的可視化編程語(yǔ)言。作為編程源碼，它能夠輕松獲取計(jì)算機(jī)內(nèi)部程序語(yǔ)言，用戶可以根據(jù)自己需求對(duì)源碼進(jìn)行修改，在源碼使用上，可以到官網(wǎng)免費(fèi)下載，滿足用戶需求。由于該語(yǔ)言是有Java語(yǔ)言拓展而來(lái)，所以在基礎(chǔ)語(yǔ)法的使用規(guī)則與Java基本相似，總體看來(lái)，其語(yǔ)法和規(guī)則更加簡(jiǎn)單，并且在Java應(yīng)用范圍上增加了圖形化應(yīng)用的功能，提高了編程語(yǔ)言的交互性能，可視化模型為各個(gè)行業(yè)應(yīng)用者提供了便利，并且?guī)?lái)了全新的技術(shù)支持。

三、Processing優(yōu)勢(shì)分析

（一）草稿

草稿模式設(shè)計(jì)能夠?yàn)槭褂谜咛峁┳杂砂l(fā)揮的空間，是一種思考型模式，是計(jì)算機(jī)編程設(shè)計(jì)的一部分。利用交互式程序進(jìn)行創(chuàng)作時(shí)，草稿化能夠給使用者提供設(shè)計(jì)思路，引導(dǎo)使用者明確自己的設(shè)計(jì)理念，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。這種模式能夠讓使用者充分感受實(shí)際環(huán)境，確保思維想法符合預(yù)期設(shè)計(jì)方案，讓作品更貼近現(xiàn)實(shí)，能被大眾接受，提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。

（二）快速模擬原型化

Processing編程語(yǔ)言作為一種交互式語(yǔ)言，能夠快速給予用戶反饋，為使用者提供便利，在IDE的設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)者可以利用該語(yǔ)言快速將想法和數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算完成圖片和動(dòng)畫的模擬。這項(xiàng)功能不僅能夠幫助設(shè)計(jì)者實(shí)現(xiàn)模擬設(shè)計(jì)項(xiàng)目，還能及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，明確項(xiàng)目?jī)?yōu)勢(shì)，方便設(shè)計(jì)人員改進(jìn)，保證藝術(shù)作品質(zhì)量。

（三）靈活敏捷

從編程本質(zhì)上來(lái)看，該語(yǔ)言為Java語(yǔ)言的一門分支語(yǔ)言，是針對(duì)不同用途的設(shè)計(jì)人員定制，在Java基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了圖像可視化功能和交互式能力，不僅支持面向過(guò)程的傳統(tǒng)編程模式，還支持面向?qū)ο缶幊?。該編程語(yǔ)言具有強(qiáng)大的語(yǔ)言系統(tǒng)，甚至在一些方面會(huì)高于常用的編程語(yǔ)言。在實(shí)際開發(fā)過(guò)程中，Processing編程可以與其他技術(shù)結(jié)合使用，增強(qiáng)圖像處理功能，更加精準(zhǔn)、細(xì)致的完成3D圖像和動(dòng)畫。基于上述優(yōu)點(diǎn)，在快速還原模式設(shè)計(jì)過(guò)程中優(yōu)勢(shì)更加突出。

四、Processing編程在藝術(shù)表達(dá)上的實(shí)踐

（一）插畫形式

插畫作為近年來(lái)部分青年群體所關(guān)注的項(xiàng)目，它具有這鮮活的活力，成為越來(lái)越多年輕人休閑、陶冶情操的工具。傳統(tǒng)插花模式的改革，改變了人們的消費(fèi)觀念和審美水平。目前，專業(yè)繪圖軟件層出不窮，他們都能夠?yàn)橛脩籼峁┤娴姆?wù)，為設(shè)計(jì)人員提供便捷的工作條件，并且留給群眾自助搭配和創(chuàng)作的空間。由于時(shí)代的發(fā)展，藝術(shù)行業(yè)對(duì)于美的認(rèn)知不斷更替，觀眾對(duì)于藝術(shù)風(fēng)格和圖像描述有了更高的追求。由于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)工具功能片面，不夠便利，其總體表現(xiàn)形式過(guò)于單一，藝術(shù)家們開始追求更加新穎的繪圖工具。在視覺(jué)應(yīng)用方面他們更加開放，選擇利用軟件形式進(jìn)行插畫設(shè)計(jì)，利用Processing編程語(yǔ)言能夠處理復(fù)雜的視覺(jué)圖像，提高圖片色彩，增強(qiáng)圖面質(zhì)感，在細(xì)節(jié)處理上非常精細(xì)，與傳統(tǒng)作品相比，完全不在一個(gè)檔次。

Processing強(qiáng)大的色彩管理系統(tǒng)，能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)提供更廣闊的選擇范圍。例如選中一張圖片，能夠通過(guò)強(qiáng)大的編程處理，最終將條理清晰的圖片進(jìn)行抽象提取，在抽象表達(dá)形式上，給人們提供不同的審美意境，將生成的新圖與原圖對(duì)比，能夠清晰發(fā)現(xiàn)二者差異，能夠很簡(jiǎn)單了解編程技術(shù)數(shù)字化應(yīng)用肌理，方便設(shè)計(jì)人員調(diào)整思路。

（二）數(shù)據(jù)圖像化展示

信息時(shí)代的到來(lái)，給數(shù)據(jù)處理帶來(lái)了巨大便利，能夠有效縮短搜索有效信息的時(shí)間，數(shù)據(jù)圖形化能夠?yàn)橛脩籼峁┍憷膱D像視角，圖形可視化主要是利用大數(shù)據(jù)分析和相關(guān)開發(fā)工具對(duì)有用信息進(jìn)行篩查，方便人們清晰直觀地觀測(cè)數(shù)據(jù)變化，人們可以對(duì)數(shù)量多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘和觀察。

Processing編程為用戶提供了一個(gè)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)可視化服務(wù)平臺(tái)，提供了大量圖形可視化需要運(yùn)用到的函數(shù)和圖像，可以將不同的數(shù)據(jù)相互組合、重新統(tǒng)計(jì)返回給研究人員。之所以能完成可視化功能主要是其內(nèi)部函數(shù)搭配邏輯運(yùn)算法則將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成視覺(jué)圖像，常見的圖像以圖表、動(dòng)畫為主，其傳遞的數(shù)據(jù)信息簡(jiǎn)單明了。將數(shù)據(jù)與視覺(jué)相聯(lián)系能夠?yàn)樗囆g(shù)創(chuàng)作提供應(yīng)用價(jià)值。如果在此基礎(chǔ)上搭配相關(guān)函數(shù)和理論基礎(chǔ)，能夠深入發(fā)掘藝術(shù)主體。幫助研究人員從不同角度觀測(cè)數(shù)據(jù)，能夠發(fā)現(xiàn)更多新奇問(wèn)題，獲取更多有價(jià)值的信息，幫助設(shè)計(jì)者歸納其中規(guī)律，將模擬產(chǎn)品現(xiàn)實(shí)化，能夠增加企業(yè)商業(yè)價(jià)值，推動(dòng)企業(yè)發(fā)展。

（三）通信方式下的物理間互動(dòng)

在傳統(tǒng)的圖像設(shè)計(jì)過(guò)程中，人們對(duì)數(shù)據(jù)可視化處理操作基本以手動(dòng)為主，不僅需要了解編程語(yǔ)法、規(guī)則等問(wèn)題，還要考慮圖像現(xiàn)實(shí)環(huán)境和搭載環(huán)境。而Processing編程本身是一種數(shù)據(jù)可視化開發(fā)語(yǔ)言，在數(shù)據(jù)處理、圖像呈現(xiàn)上具有很大優(yōu)勢(shì)，Arduino在智能感知、人機(jī)交互方面占有重要地位，是目前全球流行的硬件和軟件開發(fā)平臺(tái)，在電子元器件和傳感器的配合下，能夠有效產(chǎn)生互動(dòng)。我們本篇介紹的Processing與其具有相同的編程語(yǔ)法和使用技巧，它們能夠?qū)⒕幊碳夹g(shù)、單片機(jī)技術(shù)以及電子技術(shù)完美結(jié)合在一起，功能使用更加人性化，為相關(guān)設(shè)計(jì)人員，提供更大的發(fā)揮空間。

未來(lái)發(fā)展過(guò)程中需要給藝術(shù)作品賦予靈魂，讓作品更加鮮活，實(shí)現(xiàn)與人互動(dòng)功能，國(guó)內(nèi)電子技術(shù)不斷發(fā)展，信息采集的傳感器種類不斷增加，傳感器能夠有效感知外界變化，是人機(jī)交互的實(shí)踐基礎(chǔ)。Arduino硬件中的串口能夠有效監(jiān)測(cè)傳感器采集的信息，并將其傳入Processing串口上進(jìn)行可視化處理，傳感器需要像Arduino串口發(fā)送數(shù)字信號(hào)或者模擬信號(hào)，Arduino進(jìn)行解析，將獲取的數(shù)據(jù)傳到Processing數(shù)據(jù)接收串口當(dāng)中，Processing編程串口讀取相應(yīng)數(shù)據(jù)，并利用函數(shù)將數(shù)據(jù)解析出來(lái)傳遞給電腦屏幕，實(shí)現(xiàn)可視化過(guò)程?？萍嫉陌l(fā)展讓其表現(xiàn)形式更加多樣化，不僅是圖像形式，還可以為視頻或音頻模式。利用Processing進(jìn)行操控時(shí)，還需要具有其他電子設(shè)備和相關(guān)元器件。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上述分析，新媒體時(shí)代的到來(lái)能夠促進(jìn)藝術(shù)形式的轉(zhuǎn)變，并拓展其表現(xiàn)形式，Processing編程技術(shù)也是未來(lái)藝術(shù)形式設(shè)計(jì)開發(fā)的重要工具之一，它能夠?yàn)樗囆g(shù)探索提供助力，其中，數(shù)據(jù)可視化功能能夠簡(jiǎn)單直觀地為用戶篩選數(shù)據(jù)，并且提供數(shù)據(jù)參考。同時(shí)，該技術(shù)在圖像細(xì)節(jié)處理上更加精致，其色彩、線條等輔助工具選擇性更強(qiáng)。在文化和創(chuàng)意發(fā)展不斷增強(qiáng)的時(shí)代，將有更多藝術(shù)家和設(shè)計(jì)者去深入學(xué)習(xí)編程語(yǔ)言，并且對(duì)數(shù)字化藝術(shù)進(jìn)行更深層次的探究，將科技、藝術(shù)與社會(huì)發(fā)展緊密聯(lián)系，促進(jìn)人們藝術(shù)審美的發(fā)展和培養(yǎng)。

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基金項(xiàng)目：本文為江蘇高校哲學(xué)社會(huì)科學(xué)研究項(xiàng)目階段性成果，項(xiàng)目名稱：“Processing編程在交互藝術(shù)中的應(yīng)用研究”（項(xiàng)目編號(hào)：2020SJA0815）

作者簡(jiǎn)介：葛雯（1986—?），女，漢族，江蘇南京人，碩士，正德職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，研究方向：藝術(shù)設(shè)計(jì)。