本书特色：bull;融合艺术与科技的数据视觉传达bull;零编程基础通往程序交互设计之路bull;帮助艺术设计相关专业学生突破交互设计瓶颈bull;300多个教学案例及自编代码bull;实时的传感器数据联动bull;互动GUI设计与操控响应bull;多格式的数据接入与创意的数据可视化bull;交互的体感动态影像

《Processing程序交互与数据视觉艺术实践》全面而深入地讲解了Processing在数据可视化设计领域的基础编程知识与创作实践技巧。全书共分为8章，内容包括初识数据视觉艺术、代码艺术与视觉创意、生成艺术、动态视觉效果、数据的视觉表达、数据接入与应用、传感器与数据交互，以及GUI交互设计。书中不仅展示了使用Processing处理文本和表格数据的方法、应用网络数据的技巧，而且讲解了通过Arduino传感器、摄像头、麦克风等设备进行数据采集的方式。此外，本书还详细介绍了如何利用鼠标、键盘与图形用户界面(GUI)进行交互协作的方法，旨在帮助读者创作出优秀的数据可视化新媒体作品。本书可作为高等院校视觉传达设计、信息艺术设计、广告设计、数字媒体、新媒体艺术等专业的教材，也可作为数据信息视觉化设计从业者的参考书。

赵婷美术学硕士，河北师范大学美学与设计学院教师、副教授；致力于动画、数字媒体艺术专业的教学与设计工作，在艺术创作形式和审美意识研究领域不断探索，取得了多项科研成果，并发表多篇专业论文。郝忆南清华大学美术学院硕士，河北师范大学美术与设计学院讲师；其研究领域包括交互艺术设计、信息技术前沿与设计、动画设计与创作、游戏设计与策划等，善于在数字艺术创作中探究动态表现力，致力于提升当代设计的审美价值，并取得多项科研成果和奖项。王志新艺术学硕士，河北传媒学院戏剧影视美术设计教研室主任、副教授，主讲动态媒体及数字交互视觉设计等课程，主编十多本图形图像相关教材；资深影视特效和创意交互设计师，具有丰富的三维特效和互动设计经验，曾为中央电视台、河北电视台等诸多频道设计包装，为联想集团、中国联通和国家电网等知名企业创作广告宣传作品。

第1章 ?初识数据视觉艺术0011.1　认识信息可视化0011.2　数据视觉化的意义0031.3　数据信息图表模型0051.4　数据视觉艺术设计0091.5　本章小结011

第2章 ?代码艺术与视觉创意0122.1　代码艺术与Processing0122.2　视觉元素0142.2.1　绘制形状0142.2.2　设置画布0222.2.3　文字与版式0262.2.4　颜色和透明度0282.2.5　3D绘图0332.3　视觉结构0362.3.1　应用位图0362.3.2　组成和对齐0402.3.3　混合图层0422.3.4　控制图层0442.3.5　动态海报设计0462.4　本章小结051

第3章 ?生成艺术0523.1　条件语句0533.2　循环结构0543.3　随机和噪波0623.3.1　初识随机函数0623.3.2　控制随机性0653.3.3　初识柏林噪波0683.4　递归分形0753.4.1　递归函数0753.4.2　分形结构0793.5　抽象几何图案0833.5.1　图案与循环0833.5.2　几何图案的组织0843.5.3　模拟自然图案0893.6　本章小结094

第4章 ?动态视觉效果0954.1　图形动画与数据视觉艺术0954.1.1　运动图形的视觉语言0954.1.2　数据视觉艺术的动画效果0974.2　Processing动画设计0994.2.1　简单移动1004.2.2　运动节奏1014.2.3　简单的碰撞检测1034.2.4　噪波动画1074.3　粒子效果1104.4　高级运动1194.4.1　路径动画1194.4.2　运动缓冲1214.4.3　弹性与软体效果1244.4.4　交互作为动画的输入1264.5　视频应用1294.5.1　基本播放和捕获1294.5.2　像素化处理1324.6　本章小结136

第5章 ?数据的视觉表达1375.1　数组1375.1.1　定义数组1375.1.2　数组调色板1405.2　最小、最大和排序1425.3　数组作为参数1445.4　简单数据建模1475.5　数据视觉化1555.5.1　数据视觉化的形式1555.5.2　词云1565.5.3　螺旋包装词云1665.5.4　交互性可视化1675.5.5　创意的数据视觉艺术1735.6　本章小结175

第6章 ?数据源接入与应用1766.1　初识数据源1766.2　应用数据源1786.2.1　处理文本文件1786.2.2　标准表格数据1846.2.3　XML数据1886.2.4　JSON数据1926.3　网络数据与API1976.4　数据映射2046.4.1　获取和解析2046.4.2　过滤器和挖掘2056.4.3　表示和细化2066.4.4　突出显示与交互2106.4.5　优化显示图形2126.4.6　切换标签面板2146.5　本章小结216

第7章 ?传感器与数据交互2177.1　Arduino程序开发2177.1.1　认识Arduino2177.1.2　Arduino程序构架2227.1.3　Arduino编程语法2247.2　数据输入与输出2317.2.1　Processing与Arduino通信2317.2.2　Arduino数据控制实例2377.3　摄像头获取数据2457.3.1　摄像头应用2457.3.2　运动检测2467.3.3　运动跟踪2487.4　Kinect体感数据2517.4.1　认识与安装Kinect2517.4.2　多维图像信息2527.4.3　利用深度信息跟踪2537.4.4　OpenCV2547.5　音频图形化2577.5.1　播放声音文件2577.5.2　从话筒中拾取声音2597.5.3　音频数据应用2627.6　本章小结264

第8章 ?GUI交互设计2658.1　UI交互设计基础2658.1.1　交互设计的基本方法2658.1.2　界面设计基本原则2668.2　交互响应2678.2.1　鼠标交互2678.2.2　键盘交互2788.2.3　时间交互2828.3　制作UI组件2858.3.1　按钮2858.3.2　滑条2928.3.3　下拉菜单列表2968.3.4　标签页切换3018.3.5　其他组件3068.4　本章小结309

在当今大数据与数字媒体盛行的时代，数据信息视觉化对于大多数人来说并不陌生。它涵盖了统计图表、流程图、分组信息图、地图演示等多种形式，并涉及版面设计、色彩设计、图形设计及交互设计等多个艺术领域，是一个融合了多学科知识的视觉设计范畴。艺术与科技的紧密结合，正是推动数据视觉艺术设计不断创新和发展的源泉与动力。在向观众展示数据视觉艺术作品时，如何进行有效展示成为关键问题。当前市场上，关于数据视觉化设计的书籍大多侧重于学术论文的形式，鲜有作品深入剖析实际构建和表达的具体过程。尽管设计领域的书籍为数据视觉艺术设计提供了一定的指导，但它们往往只停留在静态展示层面，忽略了动态展示的重要性，以及基于软件的视觉化解决方案的可实施性。《Processing程序交互与数据视觉艺术实践》旨在为有意创作个人数据视觉艺术作品的读者提供宝贵的实践经验与实用技巧，为其顺利踏入这一复杂而富有创造性的领域提供助力。具体而言，本书着重将创意理念从理论层面转化为实际操作，而非局限于学术性的探讨。书中详尽阐述了从数据收集到深入解析的每一步流程，并采用直观易懂、互动性强的方法来高效呈现海量信息，为视觉化设计工作搭建一套全面且系统的框架。书中选用了Processing这一简单易学的编程环境，使读者能够轻松学习编程，并迅速编写代码以生成视觉图像。Processing作为一款方便灵活且富有创意的编程工具，以其简洁明了的语法，使用户能够高效地创作出丰富多样的图形交互和数据视觉艺术作品。作为一款免费下载和开源的程序，Processing具备使用成本低、操作简便，以及执行效率高等显著特点。《Processing程序交互与数据视觉艺术实践》高度重视设计思维与创作实践的深度融合，通过一系列丰富的编程实例，引领读者从数据视觉化的基础知识、图形绘制技巧开始，逐步深入生成艺术和动态视觉效果的创作领域，进而探讨数据的视觉表达、获取与应用之道，旨在帮助读者掌握生成多种实时互动数据可视化样式的方法，最终实现个性化用户界面的定制目标。书中特别强调利用Processing编程，从文本、表格、网络、传感器、摄像头等多种渠道获取数据，并通过实时交互的方式，将这些数据创造性地映射为图像或声音，展现出数据的无限魅力。《Processing程序交互与数据视觉艺术实践》汇集了众多一线专业教师提供的经典案例与创新教学经验，这些宝贵资源也是河北师范大学2023年度教学改革研究与实践项目;数字媒体艺术专业交互设计课程教学改革研究的核心成果。书中的大部分示例代码均独立编写，从零基础出发，不依赖任何预制图表工具包，而是深入展示了如何利用点、线、图形及文本等基础元素，创造性地构建个性化的数据可视化作品。此外，书中还阐述了数据如何通过多种创新形式进行展现，每一种形式都独具展示魅力和交互体验，为读者提供了丰富的学习资源与实践路径。除了利用官网提供的丰富学习资料，读者还可以通过阅读编者所著的另外两本书籍来深化学习，即由清华大学出版社出版的《Processing创意编程与交互设计》和《Processing程序交互与动态视觉设计实战》。前者专注于引导读者迅速掌握Processing编程的基础知识，为创意设计与交互实现打下坚实基础；后者则通过丰富的实践应用案例，将理论知识巧妙融入实际项目中，让读者在动手实践中充分领略动态视觉设计的魅力与无限可能。本书提供了330多个精心设计的代码示例，这些示例与各章节内容紧密结合，旨在帮助读者循序渐进地学习和提升技能。读者也可在此基础上进行拓展，创作出更多的数据视觉艺术作品。为便于学生学习和教师开展教学工作，本书还提供了教学课件。读者可扫描右侧的二维码，将学习资源推送到自己的邮箱后即可下载获取。本书由赵婷、郝忆南、王志新编著。由于编者水平所限，书中难免有疏漏和不足之处，恳请广大读者批评指正，提出宝贵的意见和建议。

编　者2024.10