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Media Art II 2013
第5回:openFrameworks
Addonを使用する
2013年10月14日
多摩美術大学 情報デザイン学科 メディア芸術コース
田所 淳
Addonとは?
‣ Addonとは、oepnFrameworksの機能を何らかの方法で拡張
するコード
‣ 「ofx」という接頭辞で始まる
Addonとは?
‣ openFrameworksに機能を拡張するためのライブラリー
‣ processingのLibrariesのような存在
‣ openFrameworks単体ではできなかった様々な機能を実現
‣ oF本体の開発者以外でも独自に開発して追加することが可能
‣ アドオン情報
‣ ofxAddons
‣ http://ofxaddons.com/
Addonとは?
‣ ofxAddons.com リニューアル
Addonとは?
‣ どうやってofxAddons.comのアドオンをインストールすのか?
‣ 方法1: git コマンドをつかって、コードの複製をつくる
‣ 方法2: WebサイトからZip形式ダウンロード
$cd of_preRelease/addons/
$git clone https://github.com/obviousjim/ofxSomeAddon
コレ
Addonとは?
‣ Addonは何のためにあるの?
‣ 外部ライブラリやフレームワークをoFに統合
‣ ofxKinect, ofxMidi etc..
‣ 定型の作業、複雑な操作を単純化
‣ ofxQuadWrap、ofxControlPanel etc...
Addonsとは?
コンピュータ・ビジョン / AR
ofxOpenCv, ofxARToolkitPlus
シミュレーション / 物理計算 / 流体力学
ofxBox2d, ofxMSAFluid, ofxMSAPhisics, ofxRuiPhusics2d
音響
ofxMidi, ofxOsc, ofxSoundObj, ofxSuperCollider
デバイス / ハードウェア
ofxiPhone, ofxSuddenMotion
Addonsとは?
‣ 最初からいくつかのアドオンが付属してくる
アドオンの名称 説明
ofxDirList ディレクトリの項目の一覧を生成
ofxXmlSettings アプリケーションの設定をXML形式で保存、読込み
ofxOsc Open Sound ControlをOpenFrameworksで使用する
ofxOpenCv
画像処理・画像認識用のC言語ライブラリOpenCVを使用
できるようにする
ofxNetwork
ネットワーク通信のプロトコル、TCPとUDPを使用可能に
する、マルチキャストにも対応
ofxThred クロスプラットフォームでスレッドの管理を実現
ofxVectorGraphics OpenFrameworksからPostscriptを生成し出力する
ofx3dModelLoader 3ds形式の3DモデルをOpenFrameworksに読みこむ
Addonsとは?
‣ アドオンがインストールされている場所
‣ 《oFをインストールしたフォルダ》/addons/
Addonsとは?
‣ 今回は題材として2つのAddonを試してみます
‣ ofxGui:GUI
‣ 長らく待望されていた、oFオフィシャルGUI
‣ プログラムで頻繁に調整する必要のあるパラメータを
GUIから設定可能にする
‣ 設定した項目は、XML形式で設定ファイルとして保存と
読込が可能
‣ ofxBox2d:物理演算
‣ 重力や、物体同士の衝突、ばねや引力など様々な物理演
算を簡単に実装可能
ofxGui
ofxGui
‣ 長らく待望されていた(?) openFrameworks開発チーム純正の
GUI を作成するためのAddon
‣ v.0.8.0 から配布パッケージに同梱
‣ 簡単にプロジェクトにGUIを追加可能
ofxGui
‣ Addon の使用法を知るにはサンプルをみるのが一番!
‣ Addon の多くにはサンプルが付属してる
‣ ofxGuiの場合は「of_v0.8.0_osx_release/examples/gui/」に
大量に掲載 (オフィシャル感!!)
ofxGui
‣ まずは基本の「guiExample」をみてみる
ofxGui
‣ 「guiExample」に含まれる様々なGUIの機能
‣ 数値のスライダー (int, float)
‣ カラー設定スライダー
‣ 位置 (ofVec2f)
‣ トグルボタン
‣ ボタン
‣ ... etc.
ofxGui
‣ ofxGuiで使用できる機能いろいろ
アドオンの名称 説明
ofxIntSlider 整数型 (int) のスライダー
ofxFloatSlider 浮動小数点型 (float) のスライダー
ofxVec2Slider 2次元ベクトルのスライダー
ofxColorSlider カラー生成スライダー
ofxButton ボタン
ofxToggle トグルスイッチ
ofxLabel ラベル (テキスト表示)
ofxPanel GUIの外枠
ofxGui
‣ 簡単なプログラムで使い方をマスター
‣ まずは新規プロジェクトの生成方法から
‣ ProjectGeneratorの設定方法から
ofxGui
‣ プロジェクト名を設定したら、「Addons」ボタンを押す
←ココ
ofxGui
‣ ofxGuiのチェックボックスをチェックして戻る
‣ GENERATE PROJECT ボタンを押して完了
ofxGui
‣ プロジェクトを開いてみる
‣ addonsフォルダにAddonsが追加され
ているはず
ofxGui
‣ 以下のようなシンプルなGUI操作を実現したい
‣ 画面に円を描く
‣ 円の半径をスライダーで調整
‣ 円の色もスライダーで調整
#pragma once
#include "ofMain.h"
#include "ofxGui.h"
class testApp : public ofBaseApp{
public:
void setup();
void update();
void draw();
void keyPressed(int key);
void keyReleased(int key);
void mouseMoved(int x, int y );
void mouseDragged(int x, int y, int button);
void mousePressed(int x, int y, int button);
void mouseReleased(int x, int y, int button);
void windowResized(int w, int h);
void dragEvent(ofDragInfo dragInfo);
void gotMessage(ofMessage msg);
};
ofxGui
‣ まず始めに、testApp.h の冒頭で ofxGui を 読み込む
←ココ
#pragma once
#include "ofMain.h"
#include "ofxGui.h"
class testApp : public ofBaseApp{
public:
void setup();
void update();
void draw();
...
ofxPanel gui;
ofxFloatSlider radius;
ofxColorSlider color;
ofxVec2Slider position;
};
ofxGui
‣ 必要なパーツを全てインスタンス化
←ココ
ofxGui
‣ まず、gui.setup() でGUI生成
‣ そこへ、スライダーの初期設定を追加していく
‣ gui.add(スライダー.setup( 名前 , 初期値, 最小値, 最大値));
#include "testApp.h"
//--------------------------------------------------------------
void testApp::setup(){
ofSetFrameRate(60);
ofBackground(127);
ofSetCircleResolution(32);
// colorの初期値、最小値、最大値を設定
ofColor initColor = ofColor(0, 127, 255, 255);
ofColor minColor = ofColor(0,0,0,0);
ofColor maxColor = ofColor(255,255,255,255);
// positionの初期値、最小値、最大値を設定
ofVec2f initPos = ofVec2f(ofGetWidth()/2, ofGetHeight()/2);
ofVec2f minPos = ofVec2f(0, 0);
ofVec2f maxPos = ofVec2f(ofGetWidth(), ofGetHeight());
gui.setup();
gui.add(radius.setup("radius", 200, 0, 400));
gui.add(color.setup("color", initColor, minColor, maxColor));
gui.add(position.setup("position", initPos, minPos, maxPos));
}
ofxGui
‣ testApp.cpp 必要なパーツを全てインスタンス化
void testApp::draw(){
// パラメータを適用して円を描画
ofSetColor(color);
ofCircle(ofVec2f(position), radius);
// GUIを表示
gui.draw();
}
ofxGui
‣ あとは、その値を描画に適用するのみ (簡単!!)
ofxGui
‣ 実行結果
ofxGui
‣ ofxGuiのより実践的な練習
‣ 先週のVector FieldのサンプルのパラメータをGUIで操作
ofxGui
‣ 先週のVector FieldのサンプルのパラメータをGUIで操作
‣ GUIで操作するパラメータをスライダーで
‣ friction (摩擦) float
‣ radius (パーティクル半径) float
‣ color (パーティクル色) ofColor ...etc.
‣ イベントを発生させるボタン
‣ パーティクルの位置をリセット
‣ Vector Fieldの力をリセット
‣ Vector Fieldの力をランダマイズ
‣ 既に生成されて、vectorに格納された大量のParticleのオブ
ジェクトに対してパラメータ変更するにはちょっと工夫が必要
‣ イベントリスナーをつかう
‣ 例えば、friction (摩擦) の場合
‣ testApp.hで、イベントリスナーの関数を定義しておく
ofxGui
ofxFloatSlider friction;
void frictionChanged(float & friction);
‣ testApp.cpp スライダーを作成する際にイベントリスナーを追
加する
‣ 摩擦を変化させた際のイベントを記述する
‣ 同じようにして、半径や、各種ボタンに関しても
ofxGui
friction.addListener(this, &testApp::frictionChanged);
void testApp::frictionChanged(float & friction){
for (int i = 0; i < particles.size(); i++){
particles[i].friction = friction;
}
}
ofxGui
‣ 完成!!
ofxBox2d
ofxBox2d
‣ 本日のAddonsその2
‣ 2次元の物理シミュレーションのためのAddon
‣ ofxBox2d
ofxBox2d
‣ ofxBox2d:
‣ Box2DをoFのアドオン形式にしたもの
‣ Box2Dとは
‣ C++で書かれた、物理エンジン
‣ 重力や反発力、摩擦、衝突判定といった物理計算を複雑な
計算をすることなく利用できる
‣ ActionScript、Java、C#、Pythonなどにも移植されている
ofxBox2d
‣ Box2D Google Codeページ
‣ http://code.google.com/p/box2d/
ofxBox2d
‣ ofxBox2d → Box2Dを、openFrameworksのAddons形式にし
たもの
‣ oF v007用に大幅に機能が向上している
‣ http://vanderlin.cc/2011/07/ofxbox2d-007/
Addonをプロジェクトに追加する
‣ Box2Dを題材にして、実際に空のプロジェクトにBox2Dを追加
してみる
‣ ProjectGeneratorから、ofxBox2dを追加する
‣ 必要となるAddonはofxBox2Dだけ
Box2D基本
Box2D基本
‣ Box2Dに描かれる図形は全てBox2Dの物理世界に配置
‣ testAppのsetup()関数内で、まずBox2Dの世界を初期化する
‣ 初期化の例
void testApp::setup() {
! ...
!
! box2d.init(); // Box2Dの世界の初期化
! box2d.setGravity(0, 10); // 重力を下向きに10
! box2d.createBounds(); // 地面を生成
! box2d.setFPS(30.0); // Box2Dの世界でのFPS
! box2d.registerGrabbing(); // 物体に接触可能に
}
Box2D基本
‣ Box2Dの物理計算を実行するには、testAppのupdate()関数
で、ofxBox2Dのupdate()メソッドを呼びだすだけ
‣ 自動的に全ての「重力」「摩擦」「衝突」「反射」などの物理
計算を行なってくれる
void testApp::update() {
! box2d.update(); // Box2Dの更新
}
Box2D基本
‣ Box2Dの物理世界に配置する物体は、Box2Dで用いられる専用
のクラスから生成する
‣ 基本クラスを継承して、自分独自の形態にすることも可能
‣ ofxBox2Dで使用できる物体
クラス名 形態
ofxBox2dCircle 円
ofxBox2dRect 四角形
ofxBox2dPolygon ポリゴン(多角形)
ofxBox2dJoint 図形同士を結ぶジョイント
たくさんの円を配置してみる
たくさんの円を配置してみる
‣ まずはシンプルなサンプルを作成してみましょう
‣ Box2Dの物理世界に、沢山の円(ofxBox2dCircle)を配置してそ
の動きを観察
‣ 配置する円の数に制限を設けたくないので、ofxBox2dCircleの
動的配列(vector)を生成して管理すると便利
vector <ofxBox2dCircle> circles;! // Circleを格納する動的配列
Box2D基本:たくさんの円で物理演算
‣ testApp.h
‣#pragma once
#include "ofMain.h"
#include "ofxBox2d.h"
class testApp : public ofBaseApp {
!
public:
!
! void setup();
! void update();
! void draw();
! void keyPressed(int key);
!
! ofxBox2d box2d;!// Box2Dの世界を構築
! vector <ofxBox2dCircle> circles;!// Circleを格納する動的配列
};
Box2D基本:たくさんの円で物理演算
‣ testApp.cpp - 1 of 2
#include "testApp.h"
void testApp::setup() {
! ofSetVerticalSync(true);
! ofBackgroundHex(0x000000);
!
! box2d.init(); // Box2Dの世界の初期化
! box2d.setGravity(0, 10); // 重力を下向きに10
! box2d.createBounds(); // 地面を生成
! box2d.setFPS(30.0); // Box2Dの世界でのFPS
! box2d.registerGrabbing(); // 物体に接触可能に
}
void testApp::update() {
! box2d.update(); // Box2Dの更新
}
void testApp::draw() {
! // circlesを描く
! for(int i=0; i<circles.size(); i++) {
! ! ofSetHexColor(0x3366ff);
! ! circles[i].draw();
! }
}
Box2D基本:たくさんの円で物理演算
‣ testApp.cpp - 2 of 2
void testApp::keyPressed(int key) {
! // [c]キーを押すと、Circleを追加
! if(key == 'c') {
! ! float r = ofRandom(4, 20); //半径をランダムに
! ! ofxBox2dCircle circle; //円
! ! circle.setPhysics(3.0, 0.53, 0.1); //物理法則を追加
! ! // Box2dの世界に生成した円を追加
! ! circle.setup(box2d.getWorld(), mouseX, mouseY, r);
! ! circles.push_back(circle); // 動的配列に追加
! }
}
Box2D基本:たくさんの円で物理演算
‣ 「c」キーを押すと、円が追加されていく
いろいろな形を描いてみる
いろいろな形を描いてみる
‣ さらに色々な形を描いてみましょう
‣ 円 - ofxBox2dCircle
‣ 四角形 - ofxBox2dRect
‣ ポリゴン - ofxBox2dPolygon
‣ それぞれ以下の操作でBox2Dの世界で追加
‣ 円 - 「c」キーを押すと追加
‣ 四角形 - 「r」キーを押すと追加
‣ ポリゴン - 画面をマウスでドラッグして描く
いろいろな形を描いてみる
‣ testApp.h
#pragma once
#include "ofMain.h"
#include "ofxBox2d.h"
class testApp : public ofBaseApp {
!
public:
!
! void setup();
! void update();
! void draw();
! void keyPressed(int key);
! void mouseDragged(int x, int y, int button);
! void mousePressed(int x, int y, int button);
! void mouseReleased(int x, int y, int button);
!
! ofxBox2d box2d;!// Box2Dの世界を構築
! vector <ofxBox2dCircle> circles;!// Circleを格納する動的配列
! vector <ofxBox2dRect> rects;!// Rectを格納する動的配列
! ofPolyline drawing; // 画面に描く線
! ofxBox2dPolygon polyLine; // 描いた線から、多角形の物体を生成
};
いろいろな形を描いてみる
‣ testApp.cpp - 1 of 1
#include "testApp.h"
void testApp::setup() {
! ofSetVerticalSync(true);
! ofBackgroundHex(0x000000);
!
! box2d.init(); // Box2Dの世界の初期化
! box2d.setGravity(0, 10); // 重力を下向きに10
! box2d.setFPS(30.0); // Box2Dの世界でのFPS
! box2d.registerGrabbing(); // 物体に接触可能に
!
! polyLine.setPhysics(0.0, 0.5, 0.5);
! polyLine.create(box2d.getWorld());!
}
void testApp::update() {
! box2d.update(); // Box2Dの更新
}
いろいろな形を描いてみる
‣ testApp.cpp - 1 of 3
void testApp::draw() {
! // 円を描く
! ofFill();
! for(int i=0; i<circles.size(); i++) {
! ! ofSetHexColor(0x3366ff);
! ! circles[i].draw();
! }
!
! // 四角形を描く
! for(int i=0; i<rects.size(); i++) {
! ! ofSetHexColor(0xff6633);
! ! rects[i].draw();
! }
!
! // 多角形(描画した線分)を描く
! ofNoFill();
! ofSetHexColor(0xffffff);
! if(drawing.size()==0) {
! ! polyLine.draw();!
! }! else {
! ! drawing.draw();!
! }
}
いろいろな形を描いてみる
‣ testApp.cpp - 2 of 3
void testApp::keyPressed(int key) {
! // [c]キーを押すと、ofxBox2DCircleを追加
! if(key == 'c') {
! ! float r = ofRandom(4, 20); //半径をランダムに
! ! ofxBox2dCircle circle; //円
! ! circle.setPhysics(3.0, 0.53, 0.1); //物理法則を追加
! ! // Box2dの世界に生成した円を追加
! ! circle.setup(box2d.getWorld(), mouseX, mouseY, r);
! ! circles.push_back(circle); // 動的配列に追加
! }
! // [r]キーを押すと、ofxBox2DRectを追加
! if(key == 'r') {
! ! float w = ofRandom(4, 20); // 幅をランダムに
! ! float h = ofRandom(4, 20); // 高さをランダムに
! ! ofxBox2dRect rect; // 四角形
! ! rect.setPhysics(3.0, 0.53, 0.1); // 物理法則を追加
! ! // Box2dの世界に生成した四角形を追加
! ! rect.setup(box2d.getWorld(), mouseX, mouseY, w, h);
! ! rects.push_back(rect); // 動的配列に追加
! }
}
いろいろな形を描いてみる
‣ testApp.cpp - 3 of 3
void testApp::mouseDragged(int x, int y, int button) {
! drawing.addVertex(x, y);
}
void testApp::mousePressed(int x, int y, int button) {
! // もしも既に多角形が存在していたら、消去する
! if(polyLine.isBody()) {
! ! drawing.clear();
! ! polyLine.destroy();!
! }
! // 描画中の線分に辺を追加
! drawing.addVertex(x, y);
}
void testApp::mouseReleased(int x, int y, int button) {
! // 描画していた多角形を確定
! drawing.setClosed(false);
! drawing.simplify();
! // ofxBox2dPlyLineとして生成
! polyLine.addVertexes(drawing);
! polyLine.simplify();
! polyLine.setPhysics(0.0, 0.5, 0.5);
! polyLine.create(box2d.getWorld());
! drawing.clear();
}
いろいろな形を描いてみる
‣ マウスで描いた形にそって、円と四角が落ちていく
いろいろな形を描いてみる
‣ 参考:Line Rider
‣ 描いた線にそって、そり滑り!!
「ばね」の運動
「ばね」の運動
‣ ofxBox2dJoint - Box2Dで生成した図形の間を連結する
‣ パラメータを調節することで、固い棒のような性質から、やわ
らかい「ばね」の動きなど様々なシミュレーションが可能
‣ 配置した全ての円の間を「ばね」で繋いでみる
いろいろな形を描いてみる
‣ testApp.h
#pragma once
#include "ofMain.h"
#include "ofxBox2d.h"
class testApp : public ofBaseApp {
!
public:
!
! void setup();
! void update();
! void draw();
! //void keyPressed(int key);
! void mouseReleased(int x, int y, int button);
! void mouseDragged(int x, int y, int button);
!
! ofxBox2d box2d;!// Box2Dの世界を構築
! vector <ofxBox2dRect> rects;!// Circleを格納する動的配列
! vector <ofxBox2dJoint> joints; // バネの配列
};
「ばね」の運動
‣ testApp.cpp - 1 of 3
#include "testApp.h"
void testApp::setup() {
! ofSetVerticalSync(true);
! ofBackgroundHex(0x000000);
!
! box2d.init(); // Box2Dの世界の初期化
! box2d.setGravity(0, 0); // 無重力に
! box2d.createBounds(); // 地面を生成
! box2d.setFPS(30.0); // Box2Dの世界でのFPS
! box2d.registerGrabbing(); // 物体に接触可能に
}
void testApp::update() {
! box2d.update(); // Box2Dの更新
}
void testApp::draw() {
! // バネを描く
! for(int i=0; i<joints.size(); i++) {
! ! ofNoFill();
! ! ofSetHexColor(0x333333);
! ! joints[i].draw();
! }
「ばね」の運動
‣ testApp.cpp - 2 of 3
! // circlesを描く
! for(int i=0; i<rects.size(); i++) {
! ! ofFill();
! ! ofSetHexColor(0x3366ff);
! ! rects[i].draw();
! }
}
void testApp::mouseReleased(int x, int y, int button) {
! ofxBox2dRect rect; //円
! rect.setPhysics(10.0, 0.99, 0.0);
!
! // Box2dの世界に生成した円を追加
! rect.setup(box2d.getWorld(), x, y, 2, 2);
! rects.push_back(rect); // 動的配列に追加
!
! if (rects.size() > 1) {
! ! for (int i = 0; i < rects.size()-1; i++) {
! ! ! ofxBox2dJoint joint;
! ! ! joint.setup(box2d.getWorld(),
rects[rects.size()-1].body, rects[i].body);
! ! ! joint.setFrequency(0.4);
! ! ! joint.setDamping(0.1);
! ! ! joint.setLength(200);
! ! ! joints.push_back(joint);
「ばね」の運動
‣ testApp.cpp - 3 of 3
! ! }
! }
}
void testApp::mouseDragged(int x, int y, int button) {
! for (int i = 0; i < rects.size()-1; i++) {
! ! rects[i].addRepulsionForce(x, y, -1);
! }
}
「ばね」の運動
‣ ばねで連結された物体が出現
‣ マウスをドラッグすると、動きまわる
「ばね」の運動
‣ 参考:SodaPlay (http://sodaplay.com/)
‣ ばねの連結でできた、生物たち

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