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    基于Processing編程技術(shù)的可視化設(shè)計(jì)研究

    2022-05-30 06:51:48張林康
    電腦知識(shí)與技術(shù) 2022年30期
    關(guān)鍵詞:互動(dòng)性

    張林康

    摘要:現(xiàn)今社會(huì)的不斷發(fā)展,人們對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整理和歸納的需求大幅度上升。Processing是一個(gè)開源的設(shè)計(jì)工具,具有快捷方便的優(yōu)勢(shì),其為數(shù)據(jù)的整理和分析提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持。文章研究目的是以馬戲團(tuán)行業(yè)現(xiàn)狀為背景,將分析全息馬戲團(tuán)和傳統(tǒng)馬戲團(tuán)的數(shù)據(jù)對(duì)比作為基礎(chǔ),運(yùn)用Processing編程技術(shù)與信息可視化結(jié)合的方法將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行模塊化、交互化、動(dòng)態(tài)化的可視化設(shè)計(jì),拓寬了信息呈現(xiàn)的形式,為馬戲團(tuán)行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展提供參考。

    關(guān)鍵詞:Processing;信息可視化設(shè)計(jì);馬戲團(tuán)現(xiàn)狀;互動(dòng)性

    中圖分類號(hào):TP311? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

    文章編號(hào):1009-3044(2022)30-0092-03

    開放科學(xué)(資源服務(wù))標(biāo)識(shí)碼(OSID):

    現(xiàn)如今動(dòng)物保護(hù)的話題熱度不斷上升,動(dòng)物保護(hù)協(xié)會(huì)將輿論焦點(diǎn)聚集在馬戲團(tuán)行業(yè)上,再加上疫情的影響使馬戲團(tuán)行業(yè)暗淡無光。馬戲團(tuán)行業(yè)的相關(guān)人員急需在這樣嚴(yán)峻的背景下找到解決方案,來改變現(xiàn)狀。現(xiàn)如今馬戲團(tuán)行業(yè)被分為傳統(tǒng)馬戲團(tuán)和全息投影馬戲團(tuán)兩種形式并存的局面,馬戲團(tuán)行業(yè)的管理者對(duì)這兩者的發(fā)展前景掌握不清。因此該可視化設(shè)計(jì)是通過比對(duì)全息馬戲團(tuán)和傳統(tǒng)馬戲團(tuán)的優(yōu)缺點(diǎn),來為行業(yè)人員提供數(shù)據(jù)參考,方便他們尋找創(chuàng)新性方案來改善馬戲團(tuán)的悲慘現(xiàn)狀。

    1? Processing在可視化設(shè)計(jì)中的特點(diǎn)

    信息可視化設(shè)計(jì)是通過利用圖形圖像方面的技術(shù)與方法,將抽象的數(shù)據(jù)信息落實(shí)下來,幫助人們理解和分析數(shù)據(jù)。包括信息圖形設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)信息影像(MG動(dòng)畫)、交互信息設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)可視化。側(cè)重用視覺化的方式,歸納和表現(xiàn)信息與數(shù)據(jù)的內(nèi)在聯(lián)系、模式和結(jié)構(gòu)。信息可視化最基本的模型是“數(shù)據(jù)、信息、知識(shí)、智慧”DIKW層次模型,數(shù)據(jù)、信息、知識(shí)這三者是對(duì)過去進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,而智慧是對(duì)未來提出正確的方案。該文的研究內(nèi)容正是DIKW模型的前三個(gè)層面,通過對(duì)馬戲團(tuán)的過去和現(xiàn)在進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)查,做成可視化設(shè)計(jì),來為馬戲團(tuán)行業(yè)相關(guān)人員提供幫助。

    Processing是一款可用于視覺藝術(shù)的編程語言[1],大量擴(kuò)展的API得到開發(fā),為數(shù)據(jù)可視化設(shè)計(jì)提供了算法動(dòng)畫和實(shí)時(shí)交互的技術(shù)支持,足以支撐其在可視化方面的應(yīng)用。從統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)處理的角度來講,針對(duì)馬戲團(tuán)現(xiàn)狀所調(diào)研的數(shù)據(jù)信息可以很好地利用Processing進(jìn)行圖形處理,加之以動(dòng)態(tài)效果作為展示,呈現(xiàn)出馬戲團(tuán)的發(fā)展過程、全息馬戲團(tuán)與傳統(tǒng)馬戲團(tuán)的比對(duì)等動(dòng)態(tài)信息,打破了常規(guī)軟件進(jìn)行可視化設(shè)計(jì)的單一效果,促進(jìn)不同風(fēng)格形式的融合,更能吸引用戶無意識(shí)的注意。

    2 可視化設(shè)計(jì)的原則

    2.1 內(nèi)容模塊化

    信息可視化設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)本身具有模塊化、圖形化、精準(zhǔn)化的特點(diǎn)。文本、圖形、色彩作為信息可視化設(shè)計(jì)的基本要素,就要求我們?cè)谶M(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要以此為視覺原則來指導(dǎo)實(shí)踐,要根據(jù)信息的主次進(jìn)行層級(jí)的區(qū)分,達(dá)到視覺層級(jí)清晰的效果。在視覺設(shè)計(jì)中,扁平化是可視化設(shè)計(jì)的主流,我們?cè)谶M(jìn)行可視化設(shè)計(jì)時(shí)將整體風(fēng)格采取了扁平化的處理方式,這種形式便于可視化圖像的加載與傳遞,減輕了人們的審美負(fù)擔(dān),所表達(dá)的形象也可以直觀地展示給用戶。

    2.2? 視覺形式化

    變化與統(tǒng)一[2]。統(tǒng)一是指各個(gè)元素之間的相關(guān)性,在進(jìn)行Processing的可視化設(shè)計(jì)的代碼編程時(shí),可以把顏色、造型控制在有序的數(shù)值范圍內(nèi),使整體的信息圖形與色彩有關(guān)聯(lián)性,呈現(xiàn)視覺上的統(tǒng)一。變化是一種特征的表現(xiàn),是作品生命力的體現(xiàn),突出信息圖表的形象差異性。通過這些變化給人們?cè)斐梢曈X上的跳躍感和新鮮感,使人們的情緒跌宕起伏。

    比例與尺度。比例是各個(gè)體之間或個(gè)體與整體之間的數(shù)量關(guān)系,受到數(shù)值關(guān)系的影響;尺度是將元素的大小給出一個(gè)參照物,依據(jù)參照物來衡量其他元素的大小關(guān)系。將數(shù)據(jù)信息進(jìn)行可視化設(shè)計(jì),必須要用到比例關(guān)系,要規(guī)定一定的量為參考,根據(jù)數(shù)據(jù)信息的變化進(jìn)行各種量的變化,從而以圖形的形式展示給用戶。把握住可視化設(shè)計(jì)中數(shù)據(jù)間的比例關(guān)系,能夠使所呈現(xiàn)的內(nèi)容更加準(zhǔn)確性、嚴(yán)謹(jǐn)性。

    3 Processing編程在信息可視化設(shè)計(jì)中的實(shí)踐

    3.1 數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)

    將馬戲團(tuán)行業(yè)現(xiàn)狀作為信息背景,進(jìn)行可視化設(shè)計(jì)。馬戲團(tuán)行業(yè)在運(yùn)作模式上分為兩大類,一類是傳統(tǒng)馬戲團(tuán),另一類則是全息投影馬戲團(tuán)。發(fā)現(xiàn)問題抓典型,通過分析大蘋果馬戲團(tuán)、太陽馬戲團(tuán)、埇橋馬戲團(tuán)、玲玲馬戲團(tuán)這四家大型傳統(tǒng)馬戲團(tuán),得出制約馬戲團(tuán)發(fā)展的因素不只是動(dòng)物協(xié)會(huì)的反對(duì),也要面臨動(dòng)物表演的危險(xiǎn)性、疫情、運(yùn)營成本等問題。而全息投影馬戲團(tuán)以德國龍卡利馬戲團(tuán)為首,所存在的問題則是設(shè)備技術(shù)、專業(yè)人員的缺失等。將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和歸類,可以劃分為三大模塊:馬戲團(tuán)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)、傳統(tǒng)馬戲團(tuán)目前所存在的問題以及優(yōu)勢(shì)、全息投影馬戲團(tuán)目前所存在的問題以及優(yōu)勢(shì)。

    馬戲團(tuán)的發(fā)展趨勢(shì)。以我國埇橋馬戲團(tuán)為代表,埇橋共有馬戲團(tuán)400余家[3],從業(yè)人員近2萬人,年收入高達(dá)4億元,一家馬戲團(tuán)一年的凈收入高達(dá)15萬元。而在2010年以后,國家出臺(tái)了關(guān)于保護(hù)野生動(dòng)物、禁止虐待性動(dòng)物表演的相關(guān)政策,隨后疫情的到來,導(dǎo)致馬戲團(tuán)無法進(jìn)行演出。太陽馬戲團(tuán)于2020年6月申請(qǐng)破產(chǎn)保護(hù)。紐約大蘋果馬戲團(tuán)于2016年11月申請(qǐng)破產(chǎn)保護(hù),玲玲馬戲團(tuán)于2017年5月21日被迫關(guān)閉,埇橋馬戲團(tuán)也逐漸銷聲匿跡,馬戲團(tuán)行業(yè)日漸衰落,已是不爭的事實(shí)。

    傳統(tǒng)馬戲團(tuán)面臨的問題以及優(yōu)勢(shì)。所存在的問題:(1)動(dòng)物表演危險(xiǎn)系數(shù)高,國內(nèi)、國外動(dòng)物表演傷人案件頻發(fā),以我國馬戲團(tuán)動(dòng)物表演傷人事件為例:2014年10月,重慶皇家馬戲團(tuán)劇場一名女孩被老虎咬傷頭部身亡;2015年1月,莆田馬戲團(tuán)一名小孩被老虎抓傷;2017年11月,洪洞縣馬戲團(tuán)兩名兒童被老虎抓傷。(2)在運(yùn)營成本方面[4],以埇橋馬戲團(tuán)為例,一只獅子一天吃掉的肉食近80元,一個(gè)中型馬戲團(tuán)一年在飼養(yǎng)動(dòng)物的成本上就要花費(fèi)接近60萬元,再加上人工費(fèi)用,衣食住行每天接近3200元,而當(dāng)時(shí)票價(jià)為成人20元、小孩15元,則要每天演出3場以上,才能有所盈利。(3)疫情的影響使馬戲團(tuán)不能營業(yè),以太陽馬戲團(tuán)為例,受疫情的影響裁員超4600人,占總員工95%,面臨9億美元的債務(wù)危機(jī)。(4)動(dòng)物協(xié)會(huì)的施壓與抗議。在這種形勢(shì)的影響下,中國現(xiàn)存的馬戲團(tuán)比之前少了50%。傳統(tǒng)馬戲團(tuán)的優(yōu)勢(shì):形式多樣性,團(tuán)隊(duì)人員有著不同的文化內(nèi)涵,碰撞出無限創(chuàng)意的火花,每場演出都能帶給人們視覺盛宴。

    全息馬戲團(tuán)所面臨的問題以及優(yōu)勢(shì)。以德國Roncalli馬戲團(tuán)為例,全息馬戲團(tuán)的所面臨的問題在于要求馬戲團(tuán)具有高技術(shù)手段,以及精密的設(shè)備和專業(yè)的技術(shù)人員共同演繹,進(jìn)行一次全息動(dòng)物表演需要由15個(gè)3D畫像以及相關(guān)技術(shù)團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成,使用11架雙鐳射投影機(jī),3000臺(tái)云端處理器同步運(yùn)算,這就導(dǎo)致那些普通的個(gè)人馬戲團(tuán)想要完成從傳統(tǒng)到創(chuàng)新的改變需要有足夠的資金支持購買技術(shù)。而它的優(yōu)勢(shì)主要有:(1)全息投影馬戲團(tuán)動(dòng)物表演危險(xiǎn)系數(shù)大大降低。(2)全息投影馬戲團(tuán)則需要前期購買設(shè)備的費(fèi)用,動(dòng)物建模所需的費(fèi)用等,相比較傳統(tǒng)馬戲團(tuán)來說,后期運(yùn)營所花費(fèi)的資金頻率少。(3)全息投影馬戲團(tuán)所需要的場地可以根據(jù)環(huán)境的需求,進(jìn)行設(shè)備的調(diào)節(jié),但是傳統(tǒng)馬戲團(tuán)館的場地需求則比較固定。

    3.2? 數(shù)據(jù)可視化

    根據(jù)以上得到的數(shù)據(jù),在procreate里繪制1:1的草圖方案。尺寸大小采用680*1010的長方形構(gòu)圖,適合電腦展示。將草圖進(jìn)行模塊化分區(qū),分為三大模塊。第一模塊為傳統(tǒng)馬戲團(tuán)的現(xiàn)狀,第二模塊為傳統(tǒng)馬戲團(tuán)的問題以及優(yōu)勢(shì),第三板塊為全息馬戲團(tuán)的問題以及優(yōu)勢(shì)。再根據(jù)可視化設(shè)計(jì)的原則,確定好畫面的文本、配色、圖形。

    文本方面,確定好一級(jí)標(biāo)題、二級(jí)標(biāo)題、三級(jí)具體信息,從字體大小、字體顏色去進(jìn)行層級(jí)的劃分。給出字體代碼myFont1 = createFont("微軟雅黑",40,false);myFont2 = createFont("宋體",15,false)。如馬戲團(tuán)行業(yè)現(xiàn)狀為一級(jí)標(biāo)題,采用白色、myFont1(微軟雅黑字體),60號(hào)字;傳統(tǒng)馬戲團(tuán)的現(xiàn)狀為二級(jí)標(biāo)題,采用黑色、myFont2(宋體字體),24號(hào)字;存在的具體問題和具體優(yōu)勢(shì)為三級(jí)標(biāo)題,采用黑色、myFont2,15號(hào)字;具體的內(nèi)容為四級(jí)標(biāo)題,采用灰色宋體,10號(hào)字。填充顏色代碼fill(0),指定字體代碼為textFont(myFont1,30),字體大小代碼為textSize(15),然后輸入文字信息代碼text(“馬戲團(tuán)現(xiàn)狀”,21,180)。通過信息之間的層級(jí)關(guān)系,來引導(dǎo)用戶的閱讀邏輯,為用戶打造良好的獲取信息的氛圍。

    圖形方面,進(jìn)行了扁平化設(shè)計(jì),圖形是對(duì)文字信息的二次解釋,幫助用戶更直觀地理解畫面。扁平化的設(shè)計(jì)手法是對(duì)事物造型特征進(jìn)行概括,包括線條、顏色、造型,給用戶帶來更直接的感受。在進(jìn)行馬戲團(tuán)可視化設(shè)計(jì)時(shí),將馬戲團(tuán)的外觀進(jìn)行扁平化處理,從馬戲團(tuán)中提取色彩和造型,同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)圖表也進(jìn)行扁平化的處理方式。

    色彩方面,根據(jù)馬戲團(tuán)的特征提取色彩元素。在配色方面,選用了馬戲團(tuán)的傳統(tǒng)顏色,綠色和橘紅色,碰撞在一起充滿滑稽可愛的特點(diǎn),一級(jí)信息采用了紅色配黑色的顏色,使第一層級(jí)信息被用戶第一眼看到,二級(jí)信息采用灰綠色,三級(jí)信息采用淺黃色,背景選用白色。將每個(gè)板塊顏色進(jìn)行合理搭配,使數(shù)據(jù)更加清晰地傳達(dá)給受眾。同時(shí)加入了馬戲團(tuán)的亮片特效,輸入代碼for(int x=155;x=575;x+=140)對(duì)燈光的顏色變化限定范圍,保持作品的隨機(jī)性優(yōu)勢(shì)。

    動(dòng)效交互方面,為了呼應(yīng)馬戲團(tuán)主題,動(dòng)效的加入要盡量與馬戲團(tuán)的特征相吻合,即滑稽性。從馬戲團(tuán)小丑的五官和道具出發(fā),將小丑的眼睛和自行車輪胎進(jìn)行扁平化、動(dòng)態(tài)化、交互化處理。將畫面中的馬戲團(tuán)擬人化,加入兩只眼睛動(dòng)效,眼球會(huì)隨著鼠標(biāo)而轉(zhuǎn)動(dòng),充分體現(xiàn)了馬戲團(tuán)的娛樂性。通過對(duì)眼球增加變量,同時(shí)限定轉(zhuǎn)動(dòng)范圍void update(int mx,int my),且將角度給出變量angle=atan2(my-y,mx-x),如圖1-2。自行車輪胎在界面打開之后,輪胎上的小方塊會(huì)一直轉(zhuǎn)動(dòng),代表輪胎的動(dòng)態(tài)效果,具體代碼為填充方塊顏色fill(255,217,71);進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)translate(325,470),設(shè)定角度rotate(radians(angle));rect(0,0,24,24);以及轉(zhuǎn)動(dòng)的角度頻率angle+=0.8。

    4? Processing在可視化設(shè)計(jì)應(yīng)用的價(jià)值

    Processing在語法上相比于Java語言簡易許多,并且具有較完善的人性化設(shè)計(jì),不需要太復(fù)雜的語言代碼,也能設(shè)計(jì)出較完美的圖像和交互作品。在具體的可視化設(shè)計(jì)過程中,Processing軟件為交互概念的落實(shí)起到了支撐作用,設(shè)計(jì)者可以將抽象的數(shù)字信息生成動(dòng)態(tài)的圖形效果。同時(shí)設(shè)計(jì)者可以利用IDE[5]快速地將自己的概念想法以圖像的形式落實(shí)在電腦上,同時(shí)也能更快速地發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程中存在的問題,方便設(shè)計(jì)者準(zhǔn)確有效地改善設(shè)計(jì)作品,具有高效的特點(diǎn)。

    基于Processing的信息可視化設(shè)計(jì)提高了用戶的互動(dòng)體驗(yàn)性,在設(shè)計(jì)制作的過程中實(shí)現(xiàn)了視覺感官和觸覺感官的結(jié)合,給用戶帶來了全方位的體驗(yàn)感受。Processing的互動(dòng)體驗(yàn)還表現(xiàn)在隨機(jī)性上,隨機(jī)性是其他的設(shè)計(jì)軟件所不能比較的,相同的代碼無法展現(xiàn)出相同的效果,所呈現(xiàn)的效果具有唯一性,用戶和設(shè)計(jì)師都無法明確成品最終的設(shè)計(jì)形態(tài),因此用戶也能夠始終保持著新鮮感和好奇心去感受作品本身。

    5 結(jié)束語

    在信息可視化設(shè)計(jì)的未來發(fā)展中,信息可視化設(shè)計(jì)要始終以用戶為中心,從用戶需求出發(fā),發(fā)現(xiàn)用戶所面臨的問題、用戶需要的數(shù)據(jù)和功能,設(shè)計(jì)者要滿足用戶最多的信息需求,為用戶的下一步規(guī)劃提供價(jià)值參考。另外,設(shè)計(jì)者在進(jìn)行信息可視化時(shí)也要根植于社會(huì)文化內(nèi)涵,以社會(huì)文化為理論支撐,根據(jù)社會(huì)的需求進(jìn)行可視化設(shè)計(jì),解決現(xiàn)如今社會(huì)所面臨的突出問題,提升可視化設(shè)計(jì)的文化價(jià)值,達(dá)到服務(wù)于人,服務(wù)于社會(huì)的要求。

    參考文獻(xiàn):

    [1] 陳楨,陳媛媛.基于Processing的新媒體生成藝術(shù)交互設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究[J].藝術(shù)科技,2021,34(10):4-6.

    [2] 李媛.界面設(shè)計(jì)中形式美法則的運(yùn)用[J].西部皮革,2018,40(2):5.

    [3] 侯俊杰,劉海龍,田慧麗.埇橋馬戲團(tuán)現(xiàn)狀的調(diào)查與分析[J].宿州學(xué)院學(xué)報(bào),2017,32(7):87-89.

    [4] 沈寅飛,周靜雅,邢汝飛.馬戲團(tuán)生存現(xiàn)狀調(diào)查[J].方圓,2018(9):22-25.

    [5] 葛雯.交互式圖形編程語言Processing應(yīng)用淺析[J].產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新,2020,2(24):35-36.

    【通聯(lián)編輯:光文玲】

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