Processing

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

Tomás Domínguez Mínguez

• Editore: Marcombo
• Anno: 2020
• ISBN:
  9788426732026
• Edizione: 1
• Argomento: Computer Science
• Categoria: Compilers

Processing es un lenguaje de programación con un entorno de desarrollo integrado, pensado para todo tipo de usuarios interesados en dotar a sus proyectos con una salida visual de la información.Si quiere descubrir cómo Processing deviene un complemento ideal para Arduino y ESP8266, este es su libro. Con él podrá ir más allá de la recogida de datos de sensores o el manejo de servos y motores, lo que le permitirá crear interfaces y entornos visuales interactivos para llevar sus proyectos con Arduino y ESP8266 a un nuevo nivel. Gracias a la multitud de prácticas que presenta el manual y la explicación paso a paso de los códigos podrá: o Desarrollar proyectos de forma rápida y sencilla, aprendiendo un nuevo lenguaje casi sin darse cuenta, ya que el entorno de desarrollo interactivo (IDE) en Arduino y Processing son muy similares.o Crear interfaces gráficas de usuario para presentar de forma vistosa todo tipo de información y realizar cualquier actividad de control desde un ordenador.o Conectar su ordenador o teléfono móvil a su Arduino de forma remota con Bluetooth o WiFi.o Usar protocolos de internet de las cosas (IoT) para recibir datos y dar órdenes a través de un móvil con acceso a Internet a cualquier dispositivo conectado a Arduino o ESP8266.o Procesar imágenes con métodos de visión artificial que le permitan identificar caras u objetos e, incluso, hacer un seguimiento de sus movimientos.o Desarrollar programas de realidad aumentada que añadan información gráfica o textual en tiempo real a las imágenes obtenidas de una cámara web.Además, en la parte inferior de la primera página del libro encontrará el código de acceso que le permitirá descargar de forma gratuita los contenidos adicionales en www.marcombo.info.Con la amplia variedad de técnicas reunidas en este libro podrá llegar a realizar casi cualquier cosa con Arduino y ESP8266. Disfrute de las enormes posibilidades de una plataforma que no para de crecer y sobrepase los límites de su imaginación.Tomás Domínguez es ingeniero de telecomunicación y doctorado en inteligencia artificial. Su labor profesional se ha desarrollado en una multinacional de telecomunicaciones, donde ha ocupado diversos cargos relacionados con la tecnología. Asimismo, ha ejercido como profesor universitario de ingeniería informática en la Universidad Alfonso X el Sabio de Madrid.

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QUÉ ES PROCESSING

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.

Según sus creadores, Processing consiste en:

* Un entorno de desarrollo

* Una colección de funciones

* Una sintaxis de lenguaje

Un entorno de desarrollo que se usa para la implementación de código, orientado a diseñadores gráficos que no tengan necesariamente conocimientos de programación. Por ese motivo, se evita el empleo de herramientas Java cuya complejidad de instalación y configuración harían desistir de su utilización a este tipo de público.

Una colección de funciones básicas que conforman el núcleo de la interfaz de programación o API. También se podrán importar diversas librerías que permitan utilizar funciones más avanzadas como la lectura y procesamiento de imágenes y vídeo, la recepción y transmisión de datos en red, etc. Se irán introduciendo y explicando poco a poco a lo largo de libro.

Una sintaxis de lenguaje similar a java, sobre la que se han realizado algunos cambios que simplifican su uso, modificando la forma de desarrollar para orientarla hacia un modelo de programación basada en scripts, lo que permite escribir código de forma más rápida y fácil.

Al estar basado en este extendido lenguaje de programación, los desarrollos que realice con Processing heredarán muchas de sus ventajas, especialmente la de ser multiplataforma, por lo que los programas que codifique podrán ejecutarse en Mac OS, Windows o LINUX, independientemente de dónde se hayan desarrollado. Incluso podrá generar código que pueda ejecutarse en navegadores Web o Android.

Para finalizar, es muy destacable que Processing sea código abierto. Eso quiere decir, entre otras cosas, que se distribuye como herramienta alternativa al software propietario, ya que tiene licencia GNU GPL (General Public License), lo que garantiza que podrá descargarla y usarla de forma totalmente gratuita.

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IDE PROCESSING

A los entornos de desarrollo se los conoce por el acrónimo inglés IDE (Integrated Development Environment). En Processing, a este IDE también se le llama PDE (Processing Development Enviroment), y como verá más adelante, su aspecto recuerda al de Arduino (no olvide que Arduino procede de Processing), lo que facilitará su aprendizaje.

Nuestro contacto con Processing será siempre a través de su IDE. Por eso, es importante conocer las facilidades que ofrece para poder sacar el máximo provecho de todas ellas. Pero antes veamos cómo se instala.

2.1 INSTALACIÓN DEL IDE PROCESSING

La última versión de Processing se puede descargar de http://processing.org/download. Existe para entornos Mac OS, Windows o Linux. Seleccione el sistema operativo del que disponga (en este caso Windows) para descargar el fichero comprimido .zip.

Para saber si su ordenador es Windows 32 bits o 64 bits, pulse en el botón «Inicio» y luego en «Configuración».

En la ventana que aparece pulse en la página «Sistema».

Se muestra una nueva pantalla en la que tendrá que seleccionar la pestaña «Acerca de» situada al final de todas las que aparecen en la parte izquierda. Hecho esto, en la zona derecha, en el apartado «Tipo de sistema», encontrará la información buscada.

Una vez descargado el archivo «.zip», deberá descomprimirlo en la carpeta que haya elegido, por ejemplo, en Documentos. Se encontrará con una nueva carpeta con el nombre «processing» seguido de un guion y su versión (en el momento de escribir este libro es processing-3.5.3). No tiene que hacer nada más. En realidad, no hay ningún proceso de instalación ya que la aplicación no es más que un ejecutable situado dentro de una carpeta principal bajo la que hay una estructura de subcarpetas con todo lo necesario para su funcionamiento.

NOTA. En la ruta de instalación de la carpeta donde haya decidido instalar Processing no deberá haber acentos ni cualquier otro carácter especial.

2.2 MANEJO DEL IDE PROCESSING

Realizada la operativa anterior, estará impaciente por ver el aspecto que muestra este IDE. Para ello, solo tiene que entrar en la carpeta que acaba de descomprimir y hacer doble clic sobre el archivo «processing.exe». Tras ejecutarlo, esto es lo que verá.

El entorno de desarrollo de Processing se compone de las siguientes partes:

1. Barra de menús. Contiene los menús que permiten la gestión de todas las facilidades que contiene el IDE.

2. Barra de herramientas. Engloba una serie de botones comunes, entre los que destacamos el de ejecución (símbolo play) y parada (símbolo stop) de programas. En modo java, la ejecución de un programa compila el código y abre una nueva ventana de visualización.

3. Pestañas para administrar archivos. Cuando los programas crecen, pueden llegar a ser muy difíciles de mantener si todo el código está en un único archivo. Por eso, llegados a esa situación, los programas se suelen dividir en módulos que permitan una mejor administración de las diferentes partes que lo componen. En esos casos, un programa podría estar constituido de múltiples archivos que se manejarían con pestañas en esta sección. Habrá una por cada archivo que tenga abierto.

4. Editor de texto. Es la parte principal del IDE, donde escribirá los programas.

5. Área de mensajes. En ella aparecen comentarios al guardar y exportar archivos, pero, sobre todo, mostrará los errores que vaya cometiendo durante la edición del código.

6. Consola de texto. Muestra la salida de texto resultado de la ejecución de los programas. Incluye mensajes de error del sistema, además de los mensajes informativos que haya incluido en el código con las funciones print() y println().

NOTA. Processing tiene diferentes modos de programación para que sea posible implementar sketchs en diferentes plataformas y lenguajes. El modo Java es el predeterminado, que es el que usted empleará. Dicho modo puede verse seleccionado en el menú desplegable situado a la derecha, en la barra de herramientas.

Veamos a continuación los menús que contiene.

* Archivo. Reúne, entre otras, todas las opciones necesarias para crear, abrir o guardar un programa. También contiene la importante opción «Preferencias» en la que configurará el idioma del IDE.

* Editar. Agrupa todas las opciones básicas que tiene cualquier editor de texto.

* Sketch. Ademas de la ejecución y parada de programas, que se muestran también como botones en la barra de herramientas, sus opciones permiten realizar la i...