Tomás Domínguez Mínguez - Processing

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Processing es un lenguaje de programación con un entorno de desarrollo integrado, pensado para todo tipo de usuarios interesados en dotar a sus proyectos con una salida visual de la información.
Si quiere descubrir cómo Processing deviene un complemento ideal para Arduino y ESP8266, este es su libro. Con él podrá ir más allá de la recogida de datos de sensores o el manejo de servos y motores, lo que le permitirá crear interfaces y entornos visuales interactivos para llevar sus proyectos con Arduino y ESP8266 a un nuevo nivel. Gracias a la multitud de prácticas que presenta el manual y la explicación paso a paso de los códigos podrá:
o Desarrollar proyectos de forma rápida y sencilla, aprendiendo un nuevo lenguaje casi sin darse cuenta, ya que el entorno de desarrollo interactivo (IDE) en Arduino y Processing son muy similares.
o Crear interfaces gráficas de usuario para presentar de forma vistosa todo tipo de información y realizar cualquier actividad de control desde un ordenador.
o Conectar su ordenador o teléfono móvil a su Arduino de forma remota con Bluetooth o WiFi.
o Usar protocolos de internet de las cosas (IoT) para recibir datos y dar órdenes a través de un móvil con acceso a Internet a cualquier dispositivo conectado a Arduino o ESP8266.
o Procesar imágenes con métodos de visión artificial que le permitan identificar caras u objetos e, incluso, hacer un seguimiento de sus movimientos.
o Desarrollar programas de realidad aumentada que añadan información gráfica o textual en tiempo real a las imágenes obtenidas de una cámara web.
Además, en la parte inferior de la primera página del libro encontrará el código de acceso que le permitirá descargar de forma gratuita los contenidos adicionales en www.marcombo.info.
Con la amplia variedad de técnicas reunidas en este libro podrá llegar a realizar casi cualquier cosa con Arduino y ESP8266. Disfrute de las enormes posibilidades de una plataforma que no para de crecer y sobrepase los límites de su imaginación.
Tomás Domínguez es ingeniero de telecomunicación y doctorado en inteligencia artificial. Su labor profesional se ha desarrollado en una multinacional de telecomunicaciones, donde ha ocupado diversos cargos relacionados con la tecnología. Asimismo, ha ejercido como profesor universitario de ingeniería informática en la Universidad Alfonso X el Sabio de Madrid.

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En el bloque draw lo primero que hará es llamar a la función - фото 137

En el bloque draw(), lo primero que hará es llamar a la función background()para dar la sensación de movimiento de las agujas. Esta función borra todo lo que ha pintado anteriormente en cada ciclo, dejando la ventana en blanco. Si no lo hiciera así, al moverse la aguja del segundero a su nueva posición se pintaría en la nueva, pero también en la anterior, por lo que, en un minuto, el dibujo tendría 60 líneas. Lo mismo sucedería con el resto de agujas.

A continuación realizará la primera operación de transformación trasladando - фото 138

A continuación, realizará la primera operación de transformación, trasladando los ejes de coordenadas al centro de la pantalla, ya que tanto los círculos con los que se pinta el marco del reloj, como las agujas, toman de referencia dicho punto.

En este caso no es necesario utilizar las funciones pushMatrixy - фото 139

En este caso, no es necesario utilizar las funciones pushMatrix()y popMatrix()porque todo lo que pinte lo hará utilizando esa referencia.

Realizados estos preparativos previos, empezará a dibujar el marco del reloj. Para pintar un marco de color azul, primero dibujará un círculo grande de dicho color y luego otro interior más pequeño relleno del color de la esfera. Por lo tanto, establecerá inicialmente el color del marco tanto para el trazado de la circunferencia como para el relleno del círculo con las sentencias stroke()y fill(), respectivamente. Asegúrese de pintar primero el círculo mayor, ya que el siguiente que pinte tapará al anterior. Una vez tenga el círculo exterior relleno en azul pintará el fondo del interior en blanco, para lo que de nuevo se utilizará la función fill(). Para el color de trazo sigue sirviendo el azul, por lo que no hace falta modificarlo. Como este último círculo es más pequeño y de color blanco, tapará al primero dando la sensación de tener un reloj con la esfera blanca y el marco azul.

Ahora dibujará las manecillas empezando por la del segundero Para ello lo - фото 140

Ahora dibujará las manecillas, empezando por la del segundero. Para ello, lo primero que debe hacer es calcular el ángulo en el que se encuentra dicha manecilla en función del segundo que deba marcar. Eso lo hará con un sencillo cálculo matemático a través de la siguiente sentencia:

La aguja del segundero se dibujará como una línea horizontal de 95 píxeles de - фото 141

La aguja del segundero se dibujará como una línea horizontal (de 95 píxeles de largo) girada en dicho ángulo. Para ello, realizará la segunda transformación, que consistirá en rotar los ejes de coordenadas con el fin de situar la línea en la posición adecuada. Como el ángulo que ha calculado está en grados, lo pasamos antes a radianes con la función radians()para poder invocar correctamente la función rotate(). Es importante que dicha transformación se realice dentro del bloque formado por las funciones pushMatrix()y popMatrix()ya que, una vez dibujado el segundero, deberá dejarlo todo como estaba para seguir pintando las otras dos agujas (cada una de ellas en su correspondiente posición).

Para entender mejor las transformaciones realizadas el siguiente gráfico - фото 142

Para entender mejor las transformaciones realizadas, el siguiente gráfico muestra marcado con (1) una línea horizontal que representaría el segundero en su posición original. Marcado con (2) esa misma línea después de haber realizado la traslación del sistema de coordenadas al centro de la ventana con la función translate(). Marcado con (3) aparece cómo se dibujaría la misma línea si, además, a dicho sistema de coordenadas se le hubiera realizado una rotación con la función rotate(). Finalmente, marcado con (4) estaría la posición en la que realmente deseamos pintar el segundero. Como en los relojes los minutos empiezan a contar desde arriba y en Processing los grados empiezan a contar desde la derecha, la coordenada «y» del punto final tiene signo negativo, tal como se aprecia en la figura.

Para dibujar las manecillas que marcan los minutos y las horas usaría el mismo - фото 143

Para dibujar las manecillas que marcan los minutos y las horas usaría el mismo procedimiento, calculando el ángulo de cada una de ellas y pintándolas con una línea del tamaño y grosor correspondiente. La rotación de los ejes de coordenadas, necesaria para situar cada aguja en su posición correspondiente, la realizará siempre entre las funciones pushMatrix()y popMatrix()para no afectar la posición de las otras agujas.

4.7 GRÁFICOS 3D

Una vez conocidas las bases del dibujo en dos dimensiones, ya está preparado para dar el salto a la tercera dimensión. La diferencia entre trabajar en 2D frente a 3D es que ahora usará un sistema de coordenadas de 3 ejes, ya que a los conocidos ejes X e Y, se le añade el eje Z, que se situará perpendicularmente a ambos. Gráficamente, se podría representar de la siguiente forma:

Con tres ejes ahora los puntos se declaran con tres coordenadas una por cada - фото 144

Con tres ejes, ahora los puntos se declaran con tres coordenadas, una por cada eje. Así, por ejemplo, el punto de color azul del gráfico anterior tendría las coordenadas (50, 0, -20). Fíjese en que en el eje Z las coordenadas positivas se sitúan desde el origen hacia usted.

4.7.1 TRANSFORMACIONES 3D

Los píxeles no salen de la pantalla para dar esa sensación tridimensional que proporciona el eje Z, por lo que Processing tendrá que realizar un renderizado 3D que lo simule. Pero ¿cómo le dice a Processing que quiere trabajar en tres dimensiones? Hasta ahora, como no le había indicado nada, utilizaba por defecto un renderizado 2D para dibujar formas, configurar colores, mostrar texto, etc. Si quiere que dibuje en tres dimensiones, deberá solicitárselo explícitamente al establecer el tamaño de la ventana con un tercer argumento ( P3D).

El efecto secundario de dicho renderizado es que a partir de ahora no se - фото 145

El efecto secundario de dicho renderizado es que, a partir de ahora, no se podrá controlar las dimensiones ni la posición exacta de las imágenes que dibuje, ya que se mostrarán creando una ilusión en tres dimensiones.

¿Cómo dibujaría un rectángulo que fuera moviéndose por el eje Z acercándose hacia usted? En dos dimensiones usaba el comando rect(x, y, ancho, alto )por lo que, de forma intuitiva, pensaría que ahora tendría que utilizar el comando rect(x, y, z, ancho, alto ). Esto no es así, ya que lo que deberá hacer es combinar el comando empleado en dos dimensiones con el siguiente:

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