1．什么是Processing

在很多人的眼里，编程是理工男的专利，是深不可测又枯燥无味的代码输入过程。但是，算法和程序设计技术的先驱——唐纳德•克努特（1974年度的图灵奖者）却不这么认为。他说，程序设计既是一门科学，也是一门艺术，二者可以彼此很好地互相补充。
Processing是一款专为设计师和艺术家使用的编程语言，由美国麻省理工学院媒体实验室美学与运算小组( Aesthetics Computation Group )的Casey Reas与Ben Fry创立的。Processing的出现，被视为艺术设计创作的一场革命。利用Processing，艺术家可以将抽象的数据呈现为生动的视觉形象。它不仅可以生成唯美的图形，还能编写出功能强大的互动艺术作品。
Processing软件的官方网站：http://www.processing.org/。最新的Processing为2.0版，软件下载地址为：http://www.processing.org/download/。


图1 Processing网站

2．Processing的特色

1）用数字来设计。
“用数字来设计”（Design By Numbers），是Processing独创的程序设计方法。它的思想是简单地写一行代码，就会在屏幕上生成一个图形，再增加一些代码，图形就能根据鼠标的动作发生变化。这些代码称之为草稿（Sketch）。Processing的设计者认为，草稿化（Sketching）是一种思维方式，有趣而便捷，可以让人在短时间内探索出很多想法。“草稿”一词的强调，让使用者体会在计算机屏幕上画图，就如同在图形纸上作画一样，如图2所示。

图2 从草稿到图形

Processing可以画出实现梦幻般的视觉展示效果。Processing资源网站如http://www.openprocessing.org/和http://wiki.processing.org/，提供了大量美轮美奂的画面。当然，这些画面都是用Processing画出来的，如图3所示。

图3 Processing艺术品
2）代码简洁但功能强大
Processing是Java语言的延伸，支持许多现有的Java语言架构，不过在语法上简易许多，并具有许多贴心及人性化的设计。通过Processing，无需太高深的编程技术，便可创作出漂亮的图形以及媒体交互作品。如图2所示，仅仅几行代码，就能制作出跟随鼠标画圆的互动作品来。
Processing支持3D图形，它有P3D和OpenGL两种渲染模式。Processing默认运行在2D模式，使用3D模式需要在size()函数中的第3个参数指定渲染模式，形如size(w, h, P3D)或size(w, h, OPENGL)。其中，P3D是Processing内置的，而OpenGL则以库的形式存在。
Processing采用“库”的形式，实现功能方面的拓展。除了在Processing自己的核心库外，还有上百个非官方的库在Processing网站上。这些库拓展了Processing在音频、视频、网络和串口等方面的功能，甚至进入了计算机视觉处理、虚拟现实和电子装配（Fabrication）等领域。利用这些库，Processing能够任意读写很多种类的信息。
3）与物理世界的互动
Arduino是一个风靡世界的开源电子原型平台。它和Processing是姐妹项目，拥有共同的编程环境和类似的语法。Processing的范例中提供了一些和Arduino通讯的互动作品。Processing可以读取Arduino的传感器数据，然后把这些数据呈现在屏幕上。这种通信是相互的，你也可以用Processing程序作为操作界面，控制电机、扬声器、灯光和相机等设备。当然，其他支持串行通讯的设备也都可以和Processing互动。

Processing还有更多的优点。比如，其支持安卓系统，同样的代码可以输出不同格式的文件，在不同设备和环境中使用。并且，因为开源而拥有大量资源，也是Processing最重要的优势之一。

3．Processing典型范例

将不可见的数据可视化，是Processing的优势之一。下面一段代码虽然很简洁，却可以把一首MP3的声音进行了可视化。

import ddf.minim.*;
AudioPlayer player;
Minim minim;
void setup() {
size(1024, 500);
smooth();
minim=new Minim(this);
player=minim.loadFile("../2002s.mp3", 1024);
player.play();
}
void draw() {
background(0);
stroke(255);
for (int i=0;i
strokeWeight(abs(player.left.get(i)*10));
rect(i*20, 75+player.left.get(i)*10, 1, 75+player.left.get(i)*250);
rect(i*20+10, 250+player.right.get(i)*10, 1, 75+player.right.get(i)*250);
}
}

代码呈现出来的效果如下图，白色的线条随着音乐的节奏律动，如霓虹灯，如竖琴般，充满变化。只要把其中一条语句：
player=minim.loadFile("../2002s.mp3", 1024);
修改为：player=minim.getLineIn(Minim.STEREO, 1024);
你就可以发现，白色线条随着你说话、唱歌的声音而发生变化了，神奇吧？

图4 声音的视觉化

4．Processing的适合对象

因为涉及到代码编写，所以Processing不太建议在小学阶段开设。其定位应该是中学以上的学生学习。但是，少数已经具备Scratch程序基础的小学高年级学生，完全可以一试。因为，仅仅二维绘画方面，Processing比LOGO语言来说，不仅更加简单，而且更加形象、有趣。
在Processing的教学中，曾经发生过这样的趣事：一位艺术类院校教“互动编程”的老师，总是埋怨自己的学生编程能力差，写不出稍微复杂点的程序，而羡慕另一位在理工类院校教学的老师。但在理工类院校教学的老师却也很苦恼，因为他的学生没有艺术想象力，程序展现出来的画面一点也没有艺术感觉。可见Processing就是一门融技术和艺术为一体的编程语言，尤其适合在艺术和技术两个领域都有浓厚兴趣的爱好者使用。

5．如何开发Processing课程

相对于Scratch和VB来说，Processing没有图形化的编程界面和所见即所得的程序设计功能。与传统的程序设计教学不同，Processing的教学要从图形和交互开始，而不是从数据结构和文本控制台的输出开始。所以，传统的编程类课程设计思路对Processing来说，并不是很适合。开发Processing要尤其注意以下三点：
1）切忌使用信息学奥赛方面的趣味试题，作为课程的编程范例。因为Processing的设计理念是用代码画图，而不是解答数学题或者实现某些经典算法。
2）切忌使用语法教学形式，试图把Processing的功能逐一介绍。学习Processing应该从交互图形设计出发，根据设计的需求，引入必要的功能。学习者没有必要把所有的函数、库的功能都研究一遍。
3）从模仿到创新是一条可行的学习技巧。模仿的对象除了一些经典范例外，还可以是现实中的图形，尝试用多种方式去实现，建立用代码画画的思想。

合理使用Processing自身提供的范例，开发Processing课程并不是很困难的一件事。Processing课程的设计思路可以参照这样的线索：

图5 Processing课程开发思路

由于文化和语言的差异，国内研究Processing的人并不多。且不说在中小学，目前已经开设Processing课程的高校也寥寥无几。但是，在创意产业和互动媒体艺术迅速发展的中国，开展与Processing相关的课程，让对艺术感兴趣的文科生也能动手用代码描绘自己的创意，无疑是非常有意义的一件事。正如《爱上Processing》一书的翻译者陈思明所说：Processing是一把激发艺术灵感的钥匙，你可以轻易地在计算机屏幕中展现心中的艺术场景，感受更多灵感的涌现，在颜色与线条的海洋中漫步。

参考文献
[1]Casey Reas & Ben Fry（2012）.爱上Processing（Getting Started with Processing）.北京：人民邮电出版社.
[2]谭亮（2012）. Processing互动编程艺术.北京：电子工业出版社.