Processing – язык программирования в Arduino

Processing – небольшой субъязык программирования, основанный отчасти на Java (концепция) и отчасти на C++ (синтаксис, удобство, прочее, прочее). На Processing можно легко и быстро создать мультимедийное приложение для разных платформ aka Windows, Android…

Мультимедиа подразумевает языковые средства работы с графикой (в том числе 3D), возможность создания сложных анимаций, возможность использования OpenGL, следственно, возможность разработки игр. Всё это достигается простым синтаксисом скетчей -–программ на Processing. Узнаете слово? Да, программа для Arduino называется так же – скетч. И среда ArduinoIDE, и сам язык Wiring основаны в первую очередь на Processing, косвенно – на С, так что, если вы – заядлый ардуинщик, то вам будет просто разобраться в создании приложения для клиентской стороны, то есть ПК.

Видео ниже демонстрирует программы, написанные на Processing, так как словами же точно не передать все возможности языка:

Для программирования нам понадобится среда Processing v1.0   –бесплатно распространяемое, кроссплатформенное приложение с открытым исходным кодом (что, видимо, и побудило создателей Arduino взять за основу эту среду разработки).

Архив со средой включает в себя, помимо самой программы, исполнительную Java-машину, несколько десятков примеров и библиотеки. Так как программа портативна, то её установка не требуется – просто распакуйте архив и запустите (можно с правами Администратора) исполняемый файл.

Авторский коллектив не ставит перед собой задачу научить читателей языку. Даже не смотря на то, что язык простой, у кого-нибудь могут возникнуть сложности в понимании, но, в таком случае, можем лишь порекомендовать полный цикл мануалов и статей на официальном сайте Processing. Единственный их минус для отечественных читателей – английский, но в тех мануалах используются простейшие формы, на которых даже Google Translate не запнётся!

Если же вы не нашли ответа на вопрос в мануале – обратитесь к обширному сообществу процессингистов, задав вопрос на официальном форуме.

В статье мы раскроем лишь некоторые ключевые моменты, которые мы уже освоили, а некоторые новички понять не могут. Честно говоря, мы сами недалеко ушли от чайников, но что-то уже умеем и самосовершенствуемся!

Давайте начнём с синтаксиса – в практическое отсутствие пунктуации он – главная составляющая языка. Но, если вы знали до этого любой объектно-ориентированный язык программирования, то разобраться в Processing труда вам не составит.

• Скетч –исходник программы на языке Processing (от англ. набросок)
• Скетчбук – папка со всеми файлами проекта (или рабочая директория проекта)
• PDE – среда разработки (дословно – Processing Development Environment)

Напоминаем, что ваши возможности в Processing ограничены лишь фантазией!

Вы можете как строить простейшие треугольники, так и воротить тяжеленные 3D-анимации, визуализирующие собой, например, загрузку ЦП, и так далее…

Внешний вид PDE и сравнение с Arduino IDE

По традиции, при начале изучения какой-либо системы или языка программирования, первой программой является так называемый HelloWorld (https://ru.wikipedia.org/wiki/Hello,_world). Для ОС это обычно вывод заветных слов в консоль, для микроконтроллеров – мигание светодиодом, а мы пойдём поперёк и выполним вот такую строку кода: line(25, 100, 125, 100);

Надеюсь, вы поняли, что произойдёт на экране после компиляции и выполнения, ну а если не поняли, то читаем дальше.

Функция line нарисует…линию! Парадоксально, не правда ли 🙂 А в качестве аргументов функция принимает координаты точек, конкретно – x1, y1, x2, y2.

Надеюсь, вы убедились в том, что язык действительно простой. Но мало линию нарисовать, её надо куда-то нарисовать, поэтому давайте займёмся инициализацией!

Несмотря на то, что Processing – язык простой, вольностей он не допускает – необходимо строить программу по относительно чёткой структуре.

Первое требование – ЛЮБОЙ скетч должен содержать две функции – void setup() и void draw(). Если принимать за отправную точку стандартный синтаксис языка C, то void setup() находится в main() до вечного цикла, а void draw() – в этом самом вечном цикле.

Второе – в функции setup() должны содержаться функции инициализации, список которых вы видите ниже:

• size(x,y) – задаёт размер активного окна в пикселях
• stroke(color) – задаёт цвет линий
• background(color) – задаёт цвет фона активного окна

Понятно, что существует ещё множество функций инициализации, которые можно использовать, ну или можно сократить инит до минимума, оставив лишь функцию size(), а цвета будут установлены на стандартные.

Все функции отрисовки должны помещаться в функцию draw(). Она будет выполняться вечно (до закрытия программы) и с её помощью обновляется буфер экрана.

И последнее – после задания размера окна становятся доступными два определения – WIDTH и HEIGHT, которые можно использовать, например, для выравнивания объектов по центру:

Вот пример небольшой программы, которая позволит нам написать небольшую программу по рисованию линий:

Переменные mouseX и mouseY динамически обновляются и содержат в себе X-и Y-координаты указателя мыши. Таким образом, при каждом движении мышью будет рисоваться линия к указателю.

Выглядит это так:

Редакция в лице коллектива авторов ни в коем случае не принуждает использовать Processing абсолютно всегда и везде! Мы лишь заявляем, что такой хороший и бесплатный инструмент тоже может широко использоваться в программировании для ПК и прочих платформ наряду с Flash, .NET и прочими системами программирования высокого уровня.

Понятно, что серьёзный и мощный коммерческий проект на таком языке не очень-то легко программировать, но набросать домашнюю программку для какого-нибудь датчика температуры – самое то! Не устаем повторять – «Под каждую задачу –  свой инструмент!», ведь универсализация неминуемо ведёт ко краху. Удачи вам в ваших разработках!