Processing : exploration des couleurs HSB et de l’ordre des dessins

par Anne-Laure DELPECH | 28 Fév 2018 | Art numérique

Je cherche à mieux comprendre comment gérer les superpositions d’objets et de  couleurs. Je vais tenter de comprendre progressivement et de noter au fur et à mesure ce que je comprends.

La boucle « draw »

Essayons d’abord un sketch simple pour explorer les notions de transparence de couleur, et de boucle ‘draw’.

J’ai préparé un sketch qui illustre les impacts des choix d’ordre d’affichage et de transparence.

Couleurs en HSB

Jusqu’à présent j’ai toujours utilisé des couleurs en RGB ou Hexadécimal (cf article ancien : choisir les bonnes couleurs pour un site (hexa, rgb) ) et j’ai toujours ignoré le mode HSB. Pourtant ce mode permettrait d’avoir plus de subtilité pour les choix de couleur automatique, comme dans Processing.

Pour définir que mon script Processing utilise HSB, j’indique colorMode(HSB, 360, 100,100,100) ;  dans le setup :

• Hue :  0  ou 360 est rouge,  60 est jaune, 120 est vert, 180 est cyan, 240 est bleu, 300 est mauve ;
• Saturation : 0 gris, 50 clair, 100 saturé ;
• Brightness : 0 noir, 50 foncé, 100 plus clair – Quelle que soit le Hue, un brightness faible donne une couleur noire ;
• Alpha transparency 0 = transparent, 100 = opaque

Les couleurs sont représentées sur un cone, expliqué très bien sur ce site en anglais : HSB: hue, saturation, and brightness, de  Tom Jewett. Sur cette page, en anglais, il y a des exemples très clairs et on comprend bien ce que sont les couleurs RGB, HSL et HSV. On pourra aussi lire cet article, toujours en anglais : The HSB Color System: A Practitioner’s Primer.

Le sketch qui suit utilise les couleurs suivantes (dans leur ordre d’apparition dans le code) :

• Canevas de taille 640×360 pixel et de fond blanc : background(360) ;  dans setup()
•  Grand Rectangle bleu violet opaque : fill(271, 100, 89, 100);
• Arc de cercle cyan avec transparence : fill(180, 100, 100,20);
• Cercle tracé par la souris rouge sang, opaque visible dans le coin en haut à gauche au démarrage du script : fill(353, 95, 73, 100); 
• Triangle jaune doré avec transparence :  fill(43, 94, 72, 10);
• Petits ronds de couleurs avec Hue variant de 0 à 360 par pas de 60 en haut (avec la boucle

for (int i = 0; i<=360; i+= 60) {

      fill(i, 100, 100, 100);

      ellipse( 150+i, 10 , 20, 20);

  }

On obtient ainsi l’écran suivant au démarrage du script :

L’impact de l’ordre des dessins dans Setup() et draw()

Voici le code en Processing

void setup() {
  size(640, 360, P2D);
  colorMode(HSB, 360, 100,100,100) ;
  background(360) ;  // white
}

void draw() {
  // Rectangle opaque (sans transparence) blue violet
  fill(271, 100, 89, 100);  
  rect(40, 50, 150, 200);
  
  // Arc de cercle (avec transparence) cyan (bleu clair) 
  fill(180, 100, 100,20);  
  arc(479, 300, 280, 280, PI, TWO_PI);  
  
  // Cercle tracé par la souris rouge sang opaque
  fill(353, 95, 73, 100);  
  noStroke();
  ellipse(mouseX, mouseY, 20, 20);
  
  // triangle avec transparence jaune doré  
  fill(43, 94, 72, 10);  
  triangle(100, 25, 150, 340, 450, 260); 
  
  for (int i = 0; i<=360; i+= 60) {
      fill(i, 100, 100, 100);
      ellipse( 150+i, 10 , 20, 20);
  }
}

Je l’ai converti en Javascript avec ce site puis mis, sans aucune modification, dans Codepen :

See the Pen Exploration des couleurs et layers Processing – 1 by Delpech (@aldelpech) on CodePen.

On obtient des écrans comme celui-ci par exemple lorsqu’on manipule la souris dedans :

Ce que je comprends à ce stade :

• Le Canevas de fond blanc est défini dans le setup() et n’est donc plus jamais redessiné. C’est pourquoi on voit la trace de la souris dessus. Si background() était défini au tout début de la fonction draw(), on ne verrait pas la trace du passage de la souris.
• Tous les objets qui sont dessinés dans draw() effacent les traces de la souris lorsqu’ils sont dessinés. C’est pourquoi les traces ne sont visibles que dans le canevas sans objets.
•  Le grand Rectangle bleu violet opaque est dessiné en premier. Il apparaît donc sous tous les autres objets.
• L’Arc de cercle cyan avec transparence est dessiné ensuite. Il a beau être transparent, il n’y a pas de trace de souris en dessous puisque la souris est dessinée après.
• Lorsqu’on bouge la souris, un cercle rouge sang est. Il est visible par dessus les objets déjà présents. Attention on le voit dans le triangle jaune car il est transparent. S’il ne l’était pas le cercle de la souris ne serait pas visible car il est dessiné après.
• Triangle jaune doré avec transparence : on observe en dessous les traces de la souris et il laisse voir également le cercle de la souris à l’instant de la capture d’écran car il est dessiné par dessus l’arc de cercle et sous le triangle.

Et maintenant ?

Oui, j’ai déjà un peu mal à la tête !

Dans le prochain article, ce sera encore plus compliqué car nous explorerons les calques. Maintenant que nous avons vu l’impact de la transparence, nous n’utiliserons que des couleurs sans transparence pour ne pas brouiller le message !

Processing : exploration des formes (class, pshape,…)

par Anne-Laure DELPECH | 11 Fév 2018 | Art numérique

Je prépare un travail avec Processing qui va nécessiter de faire bouger des formes assez nombreuses dans le canevas. Ces formes peuvent être générées par le sketch ou être des fichiers svg (ou png) associés au sketch. J’explore donc les moyens de les générer puis de les faire bouger. Cet article reprend mes étapes successives d’apprentissage.

Etape 1 : explorer la notion de classe d’objet

D’abord tester la notion de classe et créer manuellement des objets

J’ai utilisé le script proposé dans l’exercice 2 du Chapitre 8 sur les objets de Learning Processing de Daniel Shiffman.

Ce que j’en retiens :

Une classe d’objet est utilisée lorsqu’on programme en mode orienté objet. La classe contient toujours les éléments suivants :

// des variables

// un constructor

// des fonctions, dont celle qui affichera l’objet (void display() mais pas obligatoirement ce nom)

La convention est toujours de faire commencer le nom d’une classe par une lettre majuscule, comme ici Car.

Ensuite, utiliser un array pour créer et animer un grand nombre d’objets à partir d’une classe

J’ai testé le code proposé dans l’exercice 9 du Chapitre 9 sur les « arrays » (tableaux) de Learning Processing de Daniel Shiffman.

Avec une seule classe on peut créer un nombre infini d’objets semblables, la limite étant la capacité de l’ordinateur à générer et animer ces objets.

Etape 2 : explorer le mouvement « autonome » d’objets divers

D’abord créer des objets divers et les faire bouger de manière « autonome »

Je me suis inspirée des essais de l’étape 1 et de l’exercice 2 du Chapitre 10 sur les algorithmes de Learning Processing de Daniel Shiffman.

Le script avec les classes dans des fichiers distincts en format zippé : alObjets3_Knowledge alObjets3 (zip)

Dans ce script, je crée « manuellement » un objet « myCar1 » et un objet « myVelo1 » et les objets balls[0] à balls[MaxBalls] sont générés par un array.

On notera qu’ici les paramètres de chaque objet sont définis dans les classes et pas dans le programme principal (voir plus bas).

Ensuite, tester la gestion des interactions entre certains objets

Je me suis inspirée de l’exercice 3 du Chapitre 10 sur les algorithmes de Learning Processing de Daniel Shiffman.

Dans ce sketch, les balles s’arrêtent lorsqu’elles approchent un « vélo » du fait d’une fonction intersect(Velo b) définie dans la classe Ball. Dans le programme principal, fonction void draw(), les balles ne bougent que si la distance au vélo est suffisante par le biais de :

if ( !balls[i].intersect(myVelo1) && !balls[i].intersect(myVelo2) ) {
     balls[i].move(); 
}

Le script avec les classes dans des fichiers distincts en format zippé : alObjets3 (zip)

Etape 3 : Explorer une classe pour le chronométrage et la gestion du temps

J’ai lu quelque part que le système utilisé pour l’étape 2 peut consommer énormément de ressources si on crée beaucoup d’objet. J’ai donc souhaité chronométrer le processus. Pour celà j’ai utiliser une classe « Timer » inspirée encore une fois du livre Learning Processing de Daniel Shiffman : exemple 4 et exemple 5 (timer OOP ou Programmation Orientée Objet) du chapitre 10.

Ca donne ce programme : alObjets5 (zip). Il est identique au précédent sauf que la console affiche le temps écoulé en fonction d’un compteur.

Etape 4 : utilisation de PShape

Dans ce tutoriel de Processing.org sur PShape, Daniel Shiffman explique que PShape est une solution pour éviter de saturer les capacités de l’ordinateur lorsqu’on veut créer un grand nombre de formes. J’ai donc décidé d’explorer PShape.

Je me suis inspirée du tutoriel et de Je me suis inspirée de File → Examples → Topics → Create Shapes → PolygonPShapeOOP que l’on trouve dans les exemples de Processing.

Ce script (alObjets6 (zip)) crée des étoiles comme indiqué dans le tutoriel ci-dessus et les déplace sur l’écran. J’ai ensuite créé des balles sur le même principe qui se déplacent comme dans alObjets5 de l’étape 3. Il y a aussi un chronomètre qui mesure le temps toutes les 100 boucles de draw().

Je ne peux pas afficher le résultat ici car l’extension que j’utilise ne gère pas correctement createShape et ça provoque une erreur dans la page. J’ai créé une version JavaScript (cf étape 8 pour la visualisation).

Syntaxe pour les objets prédéfinis et les objets à construire

La construction des objets PShape n’utilise pas exactement la même syntaxe lorsque l’objet est prédéfini (ici ellipse) ou pas (ici pour l’étoile) :

Dans la classe Star

createShape()

 // code de construction de la forme, morceau par morceau

beginShape()

s.fill(105, 204);

 s.noStroke();

endShape(CLOSE)

et dans la classe Ball

createShape(ELLIPSE, x, y, r*2, r*2);

b.setStroke(false) ;

b.setFill( c );

PShape manipule l’origine (0,0) du canevas

L’utilisation de PShape manipule l’origine (0,0) du canevas et il faut faire bien attention au moment du setup. J’ai mis beaucoup de temps à comprendre pourquoi mon canevas paraissait décalé. Puis en relisant pour la énième fois le tutoriel sur PShape, j’ai vu cette petite phrase : « when using PShape, what we’re really doing is configuring the geometry relative to the origin (0,0) » et j’ai enfin compris le sens des exemples qui suivaient !

Dans la fonction setup() on doit construire la forme à l’origine du canevas (0,0). Ainsi si je crée un rectangle avec PShape, je vais utiliser le code suivant (positionnement du rectangle dans la fonction setup à 0,0 :

PShape rectangle;

void setup() {

  size(640,360,P2D);

  rectangle = createShape(RECT, 0, 0, 100, 50);

}

void draw() {

  background(51);

  translate(mouseX,mouseY);

  shape(rectangle);

}

Par contre, si je décide de positionner les objets par leur centre (avec shapeMode(CENTER); ) c’est plus compliqué, je n’ai pas compris comment faire.

La façon d’afficher les objets est différente

Maintenant la fonction display() utilise des nouvelles fonctions :

void display() {

	pushMatrix();
	translate(x, y);
	shape(b);
	popMatrix(); 
}

pushMatrix() et popMatrix() assurent le changement d’origine du canevas et son retour aux coordonnées initiales.

Etape 5 : manipulation de PShape par des variables définies dans le programme principal

La version 7 de alObjets ne crée plus que des balles (pas les étoiles) et les variables sont définies à l’intérieur de la classe, ce qui limite un peu les choses.

Télécharger la version 7 : alObjets7 (zip)

Dans cette version 8, je m’inspire du cours sur la Programmation Orientée Objet de Margaret Noble, une artiste et professeur d’art. Elle explique très clairement le fonctionnement des classes puis vers la fin, elle expose comment on peut transférer des variables du programme principal vers les classes en utilisant des variables _var  au lieu de var .

Télécharger la version 8 : alObjets8 (zip)

Je ne peux pas afficher le résultat ici car l’extension que j’utilise ne gère pas correctement createShape et ça provoque une erreur dans la page.

J’ai converti un mix du code de alObjets6.pde et alObjets8.pde en Javascript (librairie p5.js). Si vous voulez voir le contenu de ce fichier, vous pouvez le télécharger  : alObjets6_convertiJS (en p5.js)

En voici le résultat dans CodePen

See the Pen Moving stars (p5.js) by Delpech (@aldelpech) on CodePen.

Et maintenant ?

J’ai compris comment génerer et contrôler des formes via des classes et PShape.

Maintenant, je veux faire la même chose sur des images svg. En attendant, je vais aussi voir comment convertir un script processing en javascript pour pouvoir en présenter une version animée en utilisant codepen.