適用于javascript開發(fā)者的Processing.js入門教程

更新時間：2016年02月24日 14:32:10 作者：王垠

這篇文章主要介紹了適用于javascript開發(fā)者的Processing.js入門教程，感興趣的小伙伴們可以參考一下

這個入門指導(dǎo)是為javascript開發(fā)者寫的。讀這個文檔之前，你最好掌握javascript和web開發(fā)編程，并還會非?；镜?Processing 知識。
目錄：
為沒有耐心看長篇大論的人準(zhǔn)備：
         如果你很著急入門，那么你就需要知道以下幾點(diǎn)：
             1、Processing.js 把 Processing 代碼轉(zhuǎn)變成能夠在瀏覽器端運(yùn)行的javascript代碼，實(shí)質(zhì)是通過<canvas>標(biāo)簽來實(shí)現(xiàn)繪圖的；
             2、為了使用它，你的首先下載 Processing.js；
             3、創(chuàng)建你的后綴名為".pde"的 Processing 文件，它和通常你創(chuàng)建的普通文本文件一樣，例如: hello-web.pde
             4、創(chuàng)建一個 html 頁面，然后在頁面里外引用 Processing.js文件，再添加一個<canvas>標(biāo)簽，該<canvas>標(biāo)簽上指明有你的 sketch file(顧名思義，草圖文件，就是Processing 文件)，sketch file 可以有多個文件，多個文件用空格隔開。例如：

<script src="processing-1.3.6.min.js"></script> 
<canvas data-processing-sources="hello-web.pde"></canvas>

加載你的 web 頁面，processing.js 將解析、翻譯 sketch file，然后你的sketch file就會運(yùn)行在瀏覽器里。
Processing.js的來源？
Processing為何物？
          Processing 語言原先被MIT創(chuàng)建，被作為多媒體實(shí)驗(yàn)室和美學(xué)&計(jì)算機(jī)組的一部分。借助Processing能打通軟件開發(fā)者，藝術(shù)家，數(shù)據(jù)可視化工程師們之間的隔閡，并且能夠讓編程人員和非編程人員非常容易地勝任視覺化工作。Processing 是用java創(chuàng)建的，你可以把它認(rèn)為是一種被簡化了的java，并且?guī)П缓喕说挠脕砝L畫和繪圖的API。
Processing 能在web端做點(diǎn)什么？
          Processing 擁有大型并且和活躍的社區(qū)群體，他們擅長創(chuàng)建2D和3D圖象，可視化數(shù)據(jù)套件，音頻，視頻等等。因?yàn)镠TML5，web端擁有了 canvas，audio,video,這些原先只能通過flash 和java插件擁有的功能。與此同時，高級的javascript引擎使得javascript 可以完全勝任以前做起來很慢的事情。
         通過把Processing語言移植到web端，Processing 和 web社區(qū)都會收益。對于Processing來說，這意味這源碼不僅可以在桌面上工作，而且可以在跑在瀏覽器上。對于web社區(qū)來說，一個新而成熟并且接近全功能的圖象編程語言從而誕生了。 <canvas>元素對于直接用javascript提供的接口來開發(fā)的編程人員來說，這些原生接口太低級了，所以更高級的庫就是必要的。Processing.js就能夠被當(dāng)作是這樣的簡化操作2D和3Dcanvas的庫。
學(xué)會processing,需要多少工作要做
         Processing語言小而完整，所以非常容易學(xué)。本文檔不僅僅嘗試去教你Processing,還會鼓勵你去尋找 Processing的規(guī)范教程，書和例子。任何Processing代碼或者概念都應(yīng)該映射到Processing.js里（下邊列出的除外）。你可以跳過Processing贊成的java語法的javascript，使用純javascript來與Processing的畫圖API一起使用。
使用Processing的方式
        Processing.js創(chuàng)建的初衷是能夠讓Processing開發(fā)者和Processing代碼（通常是指 sketches）不用修改就可以在web端運(yùn)行。因此，被推薦的方式就是用Processing.js來寫processing 代碼，然后通過Processing.js轉(zhuǎn)換成javascript后運(yùn)行它。
       隨著時間的推移，一些web開發(fā)者也開始使用processing.js,他們就要求設(shè)計(jì)的API從Processing 語脫離出來使用。因此，我們提供一種可以用純javascript語言來開發(fā)的方式，并且可以使用Processing的方法和對象。注意：Processing.js是放在首位的，并且是Processing向web開放的最重要的一部分，具有有利于兼容Processing的設(shè)計(jì)決定權(quán)。它不是被設(shè)計(jì)成一個通用的HTML 畫圖庫。已經(jīng)說過，它是可以當(dāng)作canvas高級畫圖API來用。
     接下來我們討論下在web頁面里使用的各種Processing.js方法。
寫純 Processing 代碼
     這種寫法是使用Processing.js的首選方法，并且已經(jīng)在 Processing.js for Processing Devs quick start guide 做了長篇的介紹。概括總結(jié)如下：
            1、下載 processing.js
            2、創(chuàng)建一個單獨(dú)的 Processing 文件，或多個文件，名字可以隨便叫，只要后綴名是".pde"就行。
            3、創(chuàng)建一個web頁面，頁面包括 Processing.js 和 <canvas>標(biāo)簽，<canvas> 的信息含有 sketch file(s)的路徑和用空格隔開的Procesing 文件名列表，并且這些列表名是放在canvas的屬性data-processing-sources上。例如：

 <!DOCTYPE html> 
 <html> 
 <head> 
 <title>Hello Web - Processing.js Test</title> 
 <script src="processing-1.3.6.min.js"></script> 
 </head> 
 <body> 
 <h1>Processing.js Test</h1> 
 <p>This is my first Processing.js web-based sketch:</p> 
 <canvas data-processing-sources="hello-web.pde"></canvas> 
</body> 
</html>

        當(dāng)頁面加載完（on page load）,processing.js將會自動瀏覽web頁面的document，去查找<canvas>的屬性data-processing-sources,然后用XMLHTTPRequest去下載這些文件，將它們?nèi)M(jìn)從porcessing到j(luò)avascript的翻譯器，翻譯后的javascript將會通過eval 函數(shù)來執(zhí)行。
預(yù)編譯 processing 代碼為 javascript
       Processing.js 自動下載并將所有Processing 代碼轉(zhuǎn)成 javascript。它做這些是使用Processing.compile()方法來完成的，并且那些相關(guān)的processing構(gòu)建工具或者實(shí)用工具也可以做同樣的事情。
      為了獲得從Processing 代碼編譯后的代碼（例如，JavaScript適用于processing.js運(yùn)行）,請按如下操作：

 // hard-coded Processing code, text from an HTML widget, downloaded text, etc. 
var processingCode = "..."; 
var jsCode = Processing.compile(processingCode).sourceCode;

例如，轉(zhuǎn)化如下的Processing 代碼會生成在它之下的編譯的來的javascript代碼：

// Processing code 
 void setup() { 
 size(200, 200); 
 background(100); 
 stroke(255); 
 ellipse(50, 50, 25, 25); 
 println("hello web!"); 
} 
 
 // "Comiled" JavaScript code 
 // this code was autogenerated from PJS 
 (function(processing, $constants) { 
 function setup() { 
 processing.size(200, 200); 
 processing.background(100); 
 processing.stroke(255); 
 processing.ellipse(50, 50, 25, 25); 
 processing.println("hello web!"); 
 } 
 processing.setup = setup; 
 })

只寫 javascritp的 processing.js code
前面的方法把 processing 代嗎生成了 javascript 代碼，但是你也可以單獨(dú)寫javascript。processing.js的解析器將Processing代碼轉(zhuǎn)化成javascript方法，然后運(yùn)行它。因此，完全有可能跳過Processing代碼，只寫javascript 方法，將方法傳給一個Processing實(shí)例。這有個例子如下：

function sketchProc(processing) { 
 // Override draw function, by default it will be called 60 times per second 
 processing.draw = function() { 
  // determine center and max clock arm length 
  var centerX = processing.width / 2, centerY = processing.height / 2; 
  var maxArmLength = Math.min(centerX, centerY); 
 
  function drawArm(position, lengthScale, weight) { 
  processing.strokeWeight(weight); 
  processing.line(centerX, centerY, 
   centerX + Math.sin(position * 2 * Math.PI) * lengthScale * maxArmLength, 
   centerY - Math.cos(position * 2 * Math.PI) * lengthScale * maxArmLength); 
  } 
 
  // erase background 
  processing.background(224); 
 
  var now = new Date(); 
 
  // Moving hours arm by small increments 
  var hoursPosition = (now.getHours() % 12 + now.getMinutes() / 60) / 12; 
 drawArm(hoursPosition, 0.5, 5); 
 
  // Moving minutes arm by small increments 
  var minutesPosition = (now.getMinutes() + now.getSeconds() / 60) / 60; 
  drawArm(minutesPosition, 0.80, 3); 
 
  // Moving hour arm by second increments 
  var secondsPosition = now.getSeconds() / 60; 
  drawArm(secondsPosition, 0.90, 1); 
 }; 
} 
 
var canvas = document.getElementById("canvas1"); 
// attaching the sketchProc function to the canvas 
var processingInstance = new Processing(canvas, sketchProc);

       這兒是創(chuàng)建了一個 sketch 方法，這個方法就和解析器生成的代碼一樣。這個方法需要一個參數(shù)，它是一個指向某個由Processing構(gòu)造器生成的processing對象（例如，Processing運(yùn)行時對象）的引用，任何 Procesing方法或者對象都一個作為它的屬性來訪問。
一旦這個方法完成，并且通過，隨著就有一個引用指向canvas，一個引用指向 Processing構(gòu)造器（記得用"new"）。
寫一個 Processing 和 javascript結(jié)合的文件
       人們經(jīng)常問的第一個問題就是processing.js是否可以讀取來自正在運(yùn)行Processing sketch的文件的值。或者反過來的觀點(diǎn)。答案是肯定的。
       Processing.js 轉(zhuǎn)化 Processing 代碼成一個含有函數(shù)閉包javascript代碼。所有你創(chuàng)建的變量和方法沒有被綁定到全局變量上（即：window）。然而，你仍然可以訪問他們。
1)、從Processing里訪問 javascript對象
              從Processing代碼轉(zhuǎn)化成javascript并且和其他函數(shù)一樣運(yùn)行起來，所有Processing代碼都可以訪問全局對象。這意味著你可以在全局腳本模塊里創(chuàng)建一個變量或者方法，它們就可以自動被Processing來訪問?？紤]這樣一個例子：
首先是 Processing 文件，mixed.pde:

 String processingString = "Hello from Processing!"; 
 
 void setup() { 
 printMessage(jsString + " " + processingString); 
}

接下來是web頁面：

<!DOCTYPE html> 
<html> 
 <head> 
 <title>Hello Web - Accessing JavaScript from Processing</title> 
 <script src="processing-1.3.6.min.js"></script> 
 </head> 
<body> 
 <div id="msg"> 
 </div> 
 <canvas data-processing-sources="mixing.pde"></canvas> 
 <script type="application/javascript"> 
 var jsString = "Hello from JavaScript!"; 
 var printMessage = function (msg) { 
  document.getElementById('msg').innerHTML = "Message: " + msg; 
 }; 
 </script> 
</body> 
 </html>

這里 Processing.js允許使用的變量和方法聲明在 Processing代碼的外邊。
2）、javascript 和 Processing代碼的混合
前面的例子使得javascript和processing代碼各自放在單獨(dú)的文件里，當(dāng)它們之間的界限不是分的很近時。
因?yàn)镻rocessing.js在轉(zhuǎn)化代碼時，也可能直接將他們直接混在一起。Processing.js解析器保留包含在Processing代碼里的 javascript不變，這樣就允許開發(fā)者能寫processing和javascript的混合代碼（注意：這也就是為什么 processing.js里沒有使用純processing解析器的原因）。這是一個之前也是用這個方法寫的例子：

var jsString = "Hello from JavaScript!"; 
var printMessage = function(msg) { 
 document.getElementById('msg').innerHTML = "Message: " + msg; 
 }; 
 
 String processingString = "Hello from Processing!"; 
 
 void setup() { 
 printMessage(jsString + " " + processingString); 
 }

          有些javascript語法很難用這種方式混在一起寫（例如：正則語法）。如果是那樣的情況的話，你可以簡單地將純javasript代碼移到一個<script>代碼塊里，然后像上邊“Accessing JavaScript Objects from Processing”描述的那樣來訪問它。
     3）、從javascript里訪問 processing
              得出個結(jié)論是從Processing 代碼里訪問javascript比反過來要容易的多，因?yàn)楸籔rocessing解析器創(chuàng)建javascript沒有直接暴露在全局對象里，因此你只能通過Processing.instances 的屬性來訪問。
              Processing 的構(gòu)造器一直都在監(jiān)視實(shí)例的創(chuàng)建，并且使得他們可以使用getInstanceById()方法。默認(rèn)，當(dāng)<canvas>有屬性 data-processing-source時，它的id將會作為Processing 實(shí)例的唯一識別負(fù)。如果沒有id屬性，你可以用Proessing.instance[0]來訪問。
              當(dāng)你有一個能夠訪問Processing實(shí)例的引用時，你就可以調(diào)用它像這樣：

<!DOCTYPE html> 
<html> 
<head> 
 <title>Hello Web - Controlling Processing from JavaScript</title> 
 <script src="processing-1.3.6.min.js"></script> 
 </head> 
 <body> 
 <canvas id="sketch" data-processing-sources="controlling.pde"></canvas> 
 <button onclick="startSketch();"> 
 Start</button> 
 <button onclick="stopSketch();"> 
 Stop</button> 
 <script type="application/javascript"> 
 var processingInstance; 
 
 function startSketch() { 
  switchSketchState(true); 
 } 
 
 function stopSketch() { 
  switchSketchState(false); 
 } 

 function switchSketchState(on) { 
 if (!processingInstance) { 
  processingInstance = Processing.getInstanceById('sketch'); 
  } 
  if (on) { 
  processingInstance.loop(); // call Processing loop() function 
 } else { 
  processingInstance.noLoop(); // stop animation, call noLoop() 
 } 
 } 
 </script> 
</body> 
</html>

      在DOM結(jié)構(gòu)中有2個按鈕,他們被用來讓用戶選擇開始或暫停正在運(yùn)行的Processing sketch.
他們直接在javascript中控制Processing實(shí)例（在頁面里你可能有多個，或者藏在div中），通過調(diào)用Processing的方法：loop()和noLoop()。這些Processing 的方法可以在其他的文件中找到。
作為一個使用Processing.js的開發(fā)者必須知道的事情：
       當(dāng) Processing.js試圖去完全兼容 Processing時，就有些不同的事情或者需要解決辦法。我們也增加了一些web規(guī)范的功能來使Processing更容易被使用。這里有一些技巧和提示在你開始使用Processing.js做復(fù)雜的sketch時可能有幫助。
Processing.js提供通過“externals”屬性來訪問各種 DOM/javascript對象
       每個Processing 實(shí)例（即：Processing.instances）包含有一個"external"屬性,它是一個對象，包含各種指向非常有用的非Processing 的DOM/javascritp 對象，例如：

canvas--sketch被綁定上的畫板 
context--畫板的執(zhí)行上下文 
onblur and onfocus--事件處理器

如果一個除法表達(dá)式期望產(chǎn)生一個整型值，那么這可能需要顯式轉(zhuǎn)換
當(dāng)將Processing代碼轉(zhuǎn)化成javascript,涉及整型 vs 浮點(diǎn)型的除法的時候，有一個有bug的class會出現(xiàn)這個問題。
在Processing代碼中出現(xiàn)某個東西直接除以整數(shù)的代碼塊，當(dāng)被轉(zhuǎn)化成Processing時，可能有時出現(xiàn)問題，因?yàn)?，整型編程雙精度型，被引入了一個小數(shù)部分。修補(bǔ)這個bug的方法是顯式轉(zhuǎn)換任何除法，正如展示的做法：

 // before 
int g = mouseX / i; 
 
// after 
 int g = (int)(mouseX / i);

Processing.js有個欺騙在模擬 Processing的異步輸入輸出
          Processing 使用一個同步輸入輸出的模型，這就意味著像loadImage()方法這樣，需要相對長時間去執(zhí)行，然而當(dāng)他們執(zhí)行期間，又沒有任何事發(fā)生，程序等到它loadImage()執(zhí)行完才去執(zhí)行下一行語句。這就意味這可以依靠像loadImage()這樣的方法返回的值用在接下來的代碼中。
         但是web瀏覽器卻不是這樣的，它使用的是異步輸入輸出模型，這意味著加載外部資源的方法不能使得程序等到他們加載完再執(zhí)行。為了實(shí)現(xiàn)Processing的load方法，你不得不使用一個特殊的Processing的指令。
         Processing.js指令提示瀏覽器，指令是寫在注釋里而不是Processing自身代碼。這是一個典型的 Processing sketch，它需要同步加載一個圖片然后畫出它：

PImage img; 
 
void setup() { 
img = loadImage("picture.jpg"); 
 image(img, 0, 0); 
 }

這些代碼在含有Processing.js的瀏覽器里將不會執(zhí)行，因?yàn)閳D片文件 picture.jpg被加載完之前就被調(diào)用了。修補(bǔ)這個bug的辦法是讓在sketch 開始執(zhí)行前就把圖片加載好，并且緩存起來，就是所說的預(yù)加載技術(shù)。這是修改后的代碼：

/* @pjs preload="picture.jpg"; */ 
PImage img; 

void setup() { 
img = loadImage("picture.jpg"); 
image(img, 0, 0); 
 }

注意：放在代碼頂部的額外的注釋行。"@jps"指令是給Processjing.js用的，不是給開發(fā)者用的。可以把它認(rèn)為成額外的代碼行，它們將在程序執(zhí)行前就被執(zhí)行了。
如果你有多個圖片被加載，可以使用如下列表：

/* @pjs preload="picture.jpg,picture2.jpg,picture3.png"; */

Processing.js需要更多的注意在變量的命名上比Processing
javascript其中一個最強(qiáng)大的特性就是它的動態(tài)，弱類型的性質(zhì)。因?yàn)閖ava是強(qiáng)類型的語言，所以Processing也是，他們能重復(fù)命名而不用還怕產(chǎn)生歧義（例如：方法的重載），Processing.js就不行。不能進(jìn)入javascript的內(nèi)部工作，所以對Processing.js的開發(fā)者來說，最好的建議就是不要用 function/class/etc/,也不要用來自Processing的名字來命名變量。例如，一個叫 line的變量可能看起來合理，但是它會導(dǎo)致問題，因?yàn)樗蚉rocessing與Procesing.js內(nèi)置的函數(shù)名line()一樣。
當(dāng)要覆蓋重載的父類方法時，Processing需要你的幫助
如果你的代碼使用子類覆蓋一個或多個父類里重載的方法，你需要“假”覆蓋，因?yàn)?，每個方法簽名，你通常就沒改動過:

class X 
{ 
 void doSomething() 
{ 
 ... 
 } 
 
 void doSomething(float x, float y) 
 { 
 ... 
 } 
 } 

class Y extends X 
 { 
 void doSomething() 
{ 
 // different code from compared to the super class 
} 
 
 // even though we don't override this method, 
// its signature must be added to prevent Pjs 
 // from getting the method chain wrong: 
 void doSomething(float x, float y) 
 { 
 super.doSomething(x,y); 
 } 
 }

    盡管在Processing里你不需要實(shí)現(xiàn)擁有(float,float)簽名的空方法doSomething,但是這樣做幾乎是必須的，這是為了確保Processing.js在調(diào)用方法時不被搞暈。
直接將Processing 代碼放在web頁面里也是可以的
      在canvas上，用一個 data-processing-source屬性包含Processing.js加載的外部文件的做法是首選，但是推薦的方式在web頁面里外引用腳本。但是寫成行內(nèi)引用也是可以的。
     把上邊例子的代碼作為行內(nèi)引用的方式，有必要的改動一點(diǎn)：

<script src="processing-1.3.6.min.js"></script> 
<script type="application/processing" data-processing-target="pjs"> 
void setup() { 
size(200, 200); 
background(100); 
stroke(255); 
ellipse(50, 50, 25, 25); 
println('hello web!'); 
} 
</script> 
<canvas id="pjs"> </canvas>

這些代碼是更復(fù)雜了，因?yàn)樗鼪]有指出那個canvas配那個腳本文件（即：你可以在一個頁面引用多個Processing sketch,同樣也可以有多個canvas）。也沒有說明腳本的"type"屬性，這個屬性是用來區(qū)別javascript和Processing代碼的（瀏覽器將忽略 Processing 腳本）。最后，注意："id"和"target"屬性的用法，它倆是用來連接Processing腳本和相關(guān)的canvas的。

以上就是本文的全部內(nèi)容，希望大家對Processing.js有所認(rèn)識。

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