生成艺术:Processing视觉创意入门
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1.2 画布与帧

我们的第一个程序由两个方法(method)组成:setup()方法和draw()方法。有时人们通俗地把方法称为函数或命令。我们想让程序做事,就需要调用Processing自定义的方法(名字会自动变成蓝色粗体)或自己定义的方法(将在第4章介绍)。

现在我们在line(400, 300, mouseX, mouseY);上面增添一行代码:

再次按下播放键,鼠标在展示窗口内移动时的效果和之前不同了,只有一根线跟随鼠标移动。这是怎么回事呢?实际上,程序中的draw()方法每秒会被调用60次左右,因此我们的程序会随着鼠标不断地画直线。而新增的background(255)方法先把整个画布(展示窗口)刷成了白色,然后画一根直线,因此直线不会随时间叠加在画布上,如图1-2所示。

图1-2 线段一端固定在窗口中央,另一端在鼠标位置

1.1节的程序(线在画布上叠加)与本节的画线程序(线不叠加)代表了画画模式和动画模式两种动态模式,除此之外,静态模式(不含draw()方法)也很常用。开始写任何一个程序之前,首先要挑选一种模式。

画画模式(不用background方法)

动画模式(使用background方法)

Processing程序以setup()方法启动,然后不断运行draw()方法。所以我们把只需要在开头运行一次的代码放到setup()程序块里,把需要反复运行的代码放到draw()程序块里。在每个程序块内部,代码会逐行依次运行。

以前美国有个做铁路生意发家的富豪,他和人打赌说马奔跑的某个瞬间四只蹄子都不着地。马跑得太快,人眼无法分辨,于是他花钱聘了一位摄影师(Eadweard Muybridge)来拍摄马飞奔过程中的所有瞬间。这个摄影师花了好几年才成功,他的胶片放映机每秒会依次投射24张左右的胶片而人眼感受到的是马飞奔的连贯动作。【特别浪费啊!】每张胶片称为一帧(frame),其中的某一帧显示:马的四只蹄子确实都离开了地面。

Processing也使用了帧的概念,draw()(包括其后一对{}里面的所有代码)会被程序连续调用,形成动画效果。通常,我们在draw()方法的第一行把屏幕刷白:

这样就形成了一张不断更新的白色画布(帧)。也许你更爱黑色背景,那就用background(0);这一代码。Processing采用0~255的整数来表示灰度,0代表黑色,255代表白色,中间的数字代表各种灰色。

那如何设置彩色背景呢?也很简单,譬如background(255, 170, 0)、就是一个橙色背景,括号里的三个数字分别表示红色、绿色、蓝色的成分,我们会在1.3节详细介绍颜色。

重要的事情再重复一遍!开始写任何一个程序之前,【这里是第二遍!】首先要挑选一种模式。

(1)静态模式。静态模式只有setup()方法,没有draw()方法,譬如:

(2)画画模式。在画画模式下,每帧画的内容在一张画布上不断叠加(见1.1节程序)。

(3)动画模式。在动画模式下,每帧均在一张空白画布上进行绘图,即在draw()方法第一行用background()指定背景颜色。

静态模式、画画模式和动画模式使Processing视觉艺术变得丰富多彩。静态模式可以输出大幅精美图像;画画模式像画笔一样,不断在画布上留下笔触;动画模式能产生无穷无尽的不重复的视频。

有时一个程序可以写成两种模式,如画画模式:

以及动画模式:

上面两组代码唯一的区别就是background(255, 160, 160)方法是在setup()程序块中还是在draw()程序块中。代码中运用了模运算(%符号),当%符号前面的数字增加,直到等于width时,模运算的结果变为0。所以当椭圆移动到窗口最右侧时,会跳回到窗口的最左侧,如图1-3所示。

图1-3 两种模式

我们可以用frameRate()方法来控制帧的更新速度,如在上面这个程序中,在setup()方法的内部加入“frameRate(5);”,小球的移动速度就会非常慢。Processing的默认速度是frameRate(60),比电影的每移24帧快很多。还有一种特殊情况,当每帧需要绘制的内容(或所需的运算)特别多时,帧的实际更新速度会比设定的要慢。