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noise

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Perlin noise visualization. http://www.openprocessing.org/visuals/?visualID=8172 – GC Mingati

La funzione noise() é comoda per generare una serie di numeri in successione con casualità controllata; la tecnica inventata da Ken Perlin negli anni ‘80 é stata spesso usata in computer graphics per imitare l’ apparente randomicità delle textures in natura o per riprodurre terreni, forme ecc. In queste immagini, si può vedere come il ‘Perlin noise’, influenzando la velocità delle particelle rosse, faccia variare il moto delle stesse ammassandole in forme sinuose che ricordano i vasi sanguigni e i meandri dei fiumi visti da grande altitudine. Nella Applet, ho aggiunto attrito e gravità orizzontale per influenzare ulteriormente questo ordine aggiungendo disordine; ne é derivato un caos su cui ho voluto indagare qualche ora.

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3D lineMorph http://www.openprocessing.org/visuals/?visualID=6221 – GC Mingati

Continua l’esplorazione. Queste immagini sono frames salvati (e ridotti) della Applet 3D lineMorph. Con questo progetto ho voluto dare uno sguardo alle tecniche necessarie a posizionare una serie di punti (Particelle) in uno spazio tridimensionale al fine di formare una sfera con superficie irregolare. A prescindere dal bellissimo (per me) risultato, ho impiegato una equazione semplificata che descrivere il volume (e le coordinate) della sfera, perchè in realtà i punti sono stati dapprima posizionati in maniera randomica e poi col solito metodo del “trial-and-error” li ho wrappati come fosse una spirale. L’effetto era interessante (immagine 4), ma il progetto prevedeva appunto di realizzare una superficie irregolare – variando le distanze dei punti dal centro, un pò come se ci fossero delle catene montuose alternate a valli e pianure.

In ogni caso, per risolvere il problema quale miglior modo di affidarsi alla potenza del caso, e di attrattori e springs per dare randomicità alle distanze dei punti dal centro della sfera? Ed ecco un’altra utilissima libreria per processing: traer.physics. Con questa ho potuto creare una serie di ‘molle’ (springs) che colleganoo la particella/attrattore al centro (invisibile) con ognuno dei punti; le springs, a prescindere dal raggio iniziale della sfera, mantengono in modo elastico i punti ad una certa distanza e poi ho aggiunto un attrattore: questo attrae i punti verso il centro, e questi si concentrerebbero tutti in un unico mucchio di particelle, come se collassassero, quindi per mantenerli distanti ecco che le ‘molle’ aiutano a contenere l’attrazione, annullandone la forza. Ma come posizionare le 3000 particelle a distanze differenti dalla superficie? Dando massa differente (per es. compresa tra 1.0 e 10.0) ad ognuna di esse.

Newton dice che “due corpi, rispettivamente di massa m1 ed m2, si attraggono con una forza di intensità direttamente proporzionale al prodotto delle masse ed inversamente proporzionale al quadrato della distanza che li separa. Tale forza ha la direzione parallela alla retta congiungente i baricentri dei corpi considerati.” Quindi : F = G * m1 * m2 / D2, dove G = gravitational constant, m1 = mass of M1, m2 = mass of M2, D = distance M1 – M2.
Se ogni particella ha massa differente, l’attrazione e la repulsione avranno effetti differenti. Poi hoi collegato tutti i punti in sequenza tra loro a formare una linea continua col metodo curveVertex(x,y,z) ed ho ottenuto il tratto. La linea si muove fino a trovare un equilibrio quando tutte le forze si annullano.

Nella Applet, premendo ‘i’ ci si posiziona al centro della sfera e si può osservare l’interno (ultima immagine) e con ‘o’ si torna alla coordinata z originaria. Ho aggiunto uno slider che permette di variare la massa della particella attrattore, e settando massa a 0 noterete che si torna alla ‘forma’ della immagine 4. Invece aumentando la massa, aumenta l’attrazione. Premendo e trascinando si ruota la sfera.

live Input

Ecco, nello scorso post dicevo che forse sarebbe valsa la pena di proseguire la ricerca nel campo dei ‘pixel’ per arrivare ad una specie di word processor che usa questo sistema di particelle per comporre i caratteri a video; una prima Applet corredata di sorgente è visualizzabile qui ed in questo video (anche .mov format). Per ora ha un bug: non posso cancellare i caratteri e c’è un problema con l’ultima lettera a dx.

We are Pixels.

Esigenza: trovare un modo per spostare dei punti (istanze di una ipotetica classe con proprietà relative a massa, accelerazione, velocità e posizione e relativo moto e forze – da qui l’effetto ‘organico’ se si usano sempre Vettori per muovere un punto) verso un determinato altro punto. Esiste in processing un metodo statico (get(x,y)) per ricavare il colore e (per come esso viene ricercato) la posizione x y del suddetto pixel (con un doppio loop per popolare un Array 2D).
Ipotizzando di avere una scritta o una forma all’occhio non visibile – perchè renderizzata con un canale alpha troppo basso, ma sufficiente ad essere rilevato come un valore rgb (es. 122545) – ecco che di conseguenza si può (sopratutto) conoscere quella posizione in coordinate cartesiane xy; da qui ho voluto – con la solita classe dei precedenti esperimenti che però appena sono creati vengono solo accelerati verso un altro punto – creare delle istanze che sanno – anche – quale è la loro origine, cioè per ognuna una posizione ‘originaria’ espresa in x ed y alla quale si può ‘tornare’ magari premendo un tasto.
Più o meno è questo il concetto di base e comunque il codice è visualizzabile in questa pagina insieme alla Applet. Premendo un tasto, tutte si spostano verso la loro origine perchè viene applicata una accelerazione verso quel punto; tutte insieme danno origine ad una forma o come in questo caso, del testo. Ma potrebbbe essere il solo colore nero di una qualsiasi foto, non visibile all’occhio ma scannerizzata pixel per pixel da una più evoluta classe Pixel(x, y, color, mass etc)…

Il prossimo step (e su questo progetto forse vale la pena spendere qualche ora) sarebbe di far andare le particelle in una certa direzione che viene impostata in tempo reale, cioè caratteri che si formano mentre si scrive sulla tastiera … E se pò fà…

Ah un’ultima nota su Processing. Ovviamente per quasi qualsiasi applicazione scriviate e certamente per tutte quelle che hanno un otput video, c’è sempre la possibilità (per default, solo importando una delle librerie presenti nel pacchetto) di fare un movie quicktime della grandezza che la vs macchina permette di generare come questo (QT movie 19.729 Kb) in tempo reale mentre la vostra applicazione gira nel suo IDE oppure gererare jpg, png, tiff e pdf.

Emitter

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Emitter series, realizzati con Processing; qui trovate la Applet ed il sorgente della prima versione.

Di questa seconda versione, denominata IR1916 (come la galassia a noi più lontana, circa 120 milioni di anni luce dalla Terra) ho caricato il file .mov su Vimeo; purtroppo la compressione non risparmia i singoli pixel in movimento – che sono il particolare che ho cercato e ricercato – e per questo consiglio di scaricare il .mov originale nel portfolio (se scrollate, lo trovate); ho comunque estratto alcuni frames dai quali si nota come l’uso del perlin noise fà sì che si formino delle textures durante la generazione delle particelle e anche per spiegare i concetti di base che governano la colorazione di questo Emitter. mò, con due minuti lo spiego…

magnet-ink

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Il mio secondo sketch fatto con processing. magnet-ink.

In modalità HSB i colori sono distribuiti su una gamma di 360 possibilità (H), poi c’è la saturazione (S) con scala da 0 a 100 e lo stesso vale per la luminosità (B). Con questo nuovo sketch continuo la mia esplorazione della classe Vector3D: un campo gravitazionale (in realtà è un nuovo vettore di coordinate, e al click calcoliamo la differenza di posizione tra il mouse e tutte le particelle) è creato dal mouse e l’effetto di tavolozza magnetica è dato dal fatto che i colori vengono creati in base alla posizione delle due stecchette da 3px bianche poste a sx e dx dello schermo; tali colori sono strettamente connessi con la massa (in realtà è una doppia mappatura cioè colore in base all’indicatore e massa in base all’indicatore).

L’accelerazione verso il mouse è: accelerazione = Forza / Massa e siccome la massa è variabile, i rossi saranno sempre prossimi al mouse (attratti con più forza e, una volta rilasciati più soggetti all’attrito) e i blu essendo più pesanti arrivano ‘dopo’ verso il mouse e l’attrito li ferma dopo, anche. E ‘ normale, se prendete due biglie di ferro una da 1Kg e l’altra da 1/2 Kg e le lanciate lungo un piano, quella più pesante a parità di velocità iniziale, si fermerà dopo.

Ho distribuito i 360 colori in rapporto all’altezza dello schermo (mi sembrava più semplice ) e sempre in base alla posizione delle due stecchette (li chiameremo indicatori), la particella nascente viene anche dotata di una massa (più è alto l’indicatore verso il punto y=0, meno massa ha la particella). E così progressivamente dall’alto verso il basso le particelle hanno colore e massa differente. Quelle rosse, create in alto avranno massa leggerissima quelle in mezzo (gialle, verdi, azzurre) media e quelle in basso, blu, turchesi, alta.

Ma quante particelle? 35000. Ah. Eh; ho scoperto che in processing, se si usa il renderer P3D, size(800, 600, P3D) si possono applicare calcoli a molte particelle (e anche l’alpha incide sulla smoothness del rendering), ma la cosa che rende possibile il tutto, è l’uso di un ArrayList per craere/distruggere le particelle. Eh si, perchè la tavolozza magnetica magnet-ink ha a disposizione il numero massimo di oggetti definito come limite dell’array (35000). Se una particella tocca il bordo viene eliminata – remove(i) – e crata un’altra al suo posto, in una posizione (quindi con colore, massa e posizione) relativi alla posizione dell’indicatore. Così la tavolozza disegna sempre e soltanto le particelle nuove, rese disponibili sotto forma di nube di particelle colorate con un determinato colore non appena altre escono dallo schermo. Ed escono, poichè c’è un effetto di gravità che trasporta inevitabilmente le particelle fuori dallo schermo, in basso.

Giocateci un pò, io ce posso stare minuti. Un consiglio: fate brevi click col mouse, cercate di mantenere le particelle (tutte) intorno al mouse e poi, in base a dove si trovano gli indicatori (alto o basso) cliccate e muovete il mouse.
Forme che ricordano le esplosioni delle galassie si formeranno in magnet-ink. In più ha un effetto ‘nevicata’ e visto che siamo in periodo…. buone Feste e buona fine e buon inizio!