Tomás Domínguez Mínguez - Processing

PROCESSING

Desarrollo de interfaces de usuario, aplicaciones de visión artificial e IoT para Arduino y ESP8266

TOMÁS DOMÍNGUEZ MÍNGUEZ

Desarrollo de interfaces de usuario, aplicaciones de visión artificial e IoT para Arduino y ESP8266

Processing Desarrollo de interfaces de usuario, aplicaciones de visión artificial e IoT para Arduino y ESP8266

Primera edición, 2020

© 2020 Tomás Domínguez Mínguez

© 2020 MARCOMBO, S. L.

www.marcombo.com

Cubierta: ENEDENÚ DISEÑO GRÁFICO

Maquetación: Giancarlo Salinas

Correctores: Nuria Barroso y Genís Monraba

Directora de producción: Mª Rosa Castillo

Producción del ebook: booqlab

«Cualquier forma de reproducción, distribución, comunicación pública o transformación de esta obra sólo puede ser realizada con la autorización de sus titulares, salvo excepción prevista por la ley. Diríjase a CEDRO (Centro Español de Derechos Reprográficos, www.cedro.org) si necesita fotocopiar o escanear algún fragmento de esta obra».

ISBN: 978-84-267-3202-6

A mi mujer, que es el amor de mi vida

1.QUÉ ES PROCESSING

2.IDE PROCESSING

2.1 Instalación del IDE Processing

2.2 Manejo del IDE Processing

3.PROGRAMACIÓN CON PROCESSING

3.1 Funciones setup() y draw()

4.FUNCIONES GRÁFICAS

4.1 Gráficos elementales

4.1.1 Puntos

4.1.2 Líneas

4.2 Figuras geométricas

4.2.1 Rectángulos

4.2.2 Elipses

4.2.3 Arcos

4.2.4 Figuras geométricas personalizadas

4.2.5 Práctica: emoticono

4.3 Color

4.3.1 Práctica: semáforo

4.3.2 Práctica: emoticonos en color

4.4 Textos

4.5 Transformaciones

4.5.1 Traslación

4.5.2 Rotación

4.5.3 Escalado

4.5.4 Práctica: lupa

4.6 Matrices de transformación

4.6.1 Práctica: reloj analógico

4.7 Gráficos 3D

4.7.1 Transformaciones 3D

4.7.2 Figuras geométricas

4.7.3 Iluminación

4.7.4 Cámara

5.INTERACCIÓN CON EL RATÓN Y EL TECLADO

5.1 Uso del ratón

5.1.1 Práctica: pizarra electrónica

5.1.2 Práctica: control de movimiento 3D

5.2 Uso del teclado

5.2.1 Práctica: juego del frontón

5.2.2 Práctica: Juego de los ladrillos

6.INTEGRACIÓN ARDUINO-PROCESSING

6.1 Uso de la librería Arduino (Firmata)

6.1.1 Práctica: blink

6.1.2 Práctica: linterna inteligente

6.2 Gestión directa de las comunicaciones serie

6.2.1 Envío de datos desde Processing hacia Arduino

6.2.2 Envío de datos desde Arduino hacia Processing

6.2.3 Práctica: mando para el juego del frontón

6.2.4 Práctica: espejo 3D

6.2.5 Práctica: osciloscopio

6.2.6 Últimos consejos

7.LIBRERÍA DE ELEMENTOS GRÁFICOS CONTROLP5

8.COMUNICACIONES BLUETOOTH

8.1 Comunicaciones Bluetooth con Arduino

8.2 Comunicaciones Bluetooth con Processing

8.3 Práctica: estación meteorológica remota

9.COMUNICACIONES WEB

9.1 Comunicaciones web con ESP-01

9.1.1 Librería ESP8266WiFi

9.1.2 Cliente web

9.1.3 Servidor web

9.1.4 Práctica: consulta de la IP pública

9.1.5 Práctica: control de un led desde un navegador web

9.2 Comunicaciones web con Processing

9.2.1 Librería processing.net

9.2.2 Cliente web

9.2.3 Servidor web

9.2.4 Práctica: pizarra gráfica en red

9.3 Comunicaciones web con Arduino

9.3.1 Práctica: linterna web

9.3.2 Práctica: regulación web del nivel de luz

10.INTERNET DE LAS COSAS

10.1 Qué es MQTT

10.2 MQTT con WEMOS D1

10.3 MQTT con Processing

10.4 Práctica: control de una lámpara de 220 voltios por Internet

10.5 Práctica: alarma

10.6 Práctica: control de la calefacción desde un móvil

11.VISIÓN ARTIFICIAL

11.1 Qué es OPENCV

11.2 Instalación de OpenCV for Processing

11.3 Librería OpenCV for Processing

11.3.1 Clase PImage

11.3.2 Clase OpenCV

11.3.3 Clase Mat

11.4 Componentes de una imagen

11.5 Histogramas

11.6 Procesamiento de imágenes

11.6.1 Modificación del brillo y el contraste

11.6.2 Filtros basados en umbral

11.6.2.1 Filtro de umbral fijo

11.6.2.2 Filtro de umbral adaptativo

11.6.3 Filtros lineales

11.6.3.1 Filtro paso bajo

11.6.3.2 Filtro paso alto

11.6.3.3 Filtro Canny

11.6.4 Filtros morfológicos

11.6.4.1 Filtro de dilatación

11.6.4.2 Filtro de erosión

11.6.5 Comparación de imágenes

11.7 Detección de contornos

11.7.5.1 Bounding Box

11.7.5.2 Práctica: identificación de figuras geométricas

11.7.5.3 Práctica: contador de objetos

11.7 Detección facial

11.8 Captura de vídeo

11.8.1 Vídeo obtenido de una cámara

11.8.2 Vídeo procedente de un archivo

11.9 Procesamiento de vídeo

11.10 Realidad aumentada

11.10.1 Práctica: posicionamiento de figuras geométricas

11.10.2 Práctica: probador de sombreros virtual

11.11 Color tracking

11.12 Detección de movimiento

11.13 Visión artificial con Arduino

11.13.1 Práctica: mascota robótica

11.13.2 Práctica: clasificación de materiales

11.13.3 Práctica: alarma por movimiento

Processing se puede describir como un lenguaje de programación , pero también es un entorno de desarrollo de código abierto basado en Java, orientado al diseño gráfico. Fue desarrollado por Ben Fry y Casey Reas, ambos miembros del departamento Media Lab del MIT ( Massachusetts Institute of Technology ), a partir de 2001.

El objetivo de Processing es facilitar el aprendizaje de la programación en el contexto de las artes visuales, promoviendo la introducción del software dentro del diseño artístico. Por eso fue construido como una versión simplificada de Java dirigida a artistas y diseñadores, ofreciéndoles un medio sencillo que les permitiera esbozar ideas en código.

Aunque el origen de Processing está orientado a diseñadores gráficos, no hace falta ser uno de ellos para beneficiarse de las ventajas que supone su empleo. Todo lo contrario, asegura simplicidad y facilidad de uso. Y precisamente porque su orientación es gráfica, sacará un gran provecho de esa faceta visual durante el desarrollo de interfaces de usuario. Por otra parte, Arduino está especializado en la interacción con el mundo físico, siendo capaz de recibir datos a través de sensores o actuar sobre su entorno mediante servos, motores, etc. Pero no tiene capacidades gráficas, por lo que su complemento natural para la interacción con el usuario es Processing. No en vano, Arduino nació bajo el paraguas de Processing, por lo que se le puede considerar una rama escindida de dicho proyecto, orientada al desarrollo HW. De ahí todos los aspectos en común que presentan ambos entornos de desarrollo.