p5.jsを使ったクリエイティブコーディングやJavaScriptによる機械学習・デバイス制御などの処理と組み合わせる話 / PWA Night vol.44

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1. p5.jsを使ったクリエイティブコーディングやJavaScriptによる 機械学習・デバイス制御などの処理と組み合わせる話 2022年10月19日 (水) PWA Night vol.44 @オンライン 豊田陽介（ ） @youtoy
2. 自己紹介 豊田陽介（ ） @youtoy ・IT系イベント主催、登壇や運営なども ・子ども向けの活動いろいろ ・ Microsoft MVP（2021/10 から） プライベートでの活動 ・ガジェット大好き ・今年、本2冊出したり、メーカーフェア出展3回 好きなことなど 3月発売 （共著） 7月発売 （単著）
3. 自己紹介 豊田陽介（ ） @youtoy ・IT系イベント主催、登壇や運営なども ・子ども向けの活動いろいろ ・ Microsoft MVP（2021/10 から） プライベートでの活動 ・ガジェット大好き ・今年、本2冊出したり、メーカーフェア出展3回 好きなことなど 3月発売 （共著） 7月発売 （単著） 作例の実装方法は主に 2つ、 うち 1つが「p5.js」
4. スライドを公開するので 発表中は文字などの記載を 追わなくても大丈夫です
5. クリエイティブコーディングで 作るものは、自分の場合は以下に 関するものが多いです 　・動きや変化がある 　・インタラクション 　・デバイス連携 　　※ 自分個人の好みにより
6. 「クリエイティブコーディング」について クリエイティブ・コーディングとは、コンピュータ・ プログラミングの一種で、機能的なものではなく表現的な ものを作ることを目的としたものです。ライブ映像の制作や VJをはじめ、ビジュアルアートやデザイン、ゲームなどの エンターテインメント、アートインスタレーション、 プロジェクションマッピング、サウンドアート、広告、 プロダクトプロトタイプなどの制作に利用されています。 出典： Wikipedia「Creative coding」の冒頭部分を DeepL で機械翻訳 　　　https://en.wikipedia.org/wiki/Creative_coding
7. この後の話の方向性
8. p5.js を使ったクリエイティブ コーディングについては 既に話されていそうなので...
10. p5.jsを用いた表現を多様化させるための ブラウザで動く機械学習・デバイス制御の技術 〜 それらを使った事例集 〜 2022年10月19日 (水) PWA Night vol.44 @オンライン 豊田陽介（ ） @youtoy
11. できることの事例集と 利用した技術を多く紹介
12. いきなりですが デモをご覧ください
13. ライブデモ！ 機械学習による手の認識 ＋ p5.js によるパーティクル
14. 【動画】ブラウザで手・指の位置検出＋p5.jsによる描画 両手の指先に炎が 灯っていく
15. 【動画】ブラウザで手・指の位置検出＋p5.jsによる描画 光学迷彩・透明マント のような表現 その2
16. いったん デモで用いた技術の話へ
17. ブラウザで動く 機械学習（手の認識）
18. 「MediaPipe」のJavaScript版のHands MediaPipe Hands 画像から手のキーポイント の位置（複数）を認識 ※ 指を立てたかどうかの判定は 　 位置座標などから自前で計算
19. TensorFlow.jsベースのため ブラウザ上で動作
20. 取得した座標をそのまま使う、 座標間の位置関係や距離の計算など を行って活用
21. 手の位置、指の位置、 折り曲げた／伸ばした等の状態、 手や指の位置関係などを活用できる
22. 炎のような見た目の描画
23. パーティクル・システムについて ゲーム物理、モーショングラフィックス、コンピュータ グラフィックなどで使われる技術のひとつで、たくさん の細かいスプライト画像、3Dモデル、またはその他のCG オブジェクトを使って、ある種の「ファジー」な現象を シミュレートするもの 出典： Wikipedia「パーティクル・システム」より
24. 円が吹き出す仕組みに手を加えると... 透明度付き PNG画像に 置きかえ 煙が 吹き出す 色の 加算処理 （合成） 炎の ゆらめき？ 円が出てくる （基本のサンプル 　でよくある）
25. 単純な重ね合わせではない描画 p5.js の「blendMode()」 ADD SCREEN 重ねた色は明るくなる 重ねた色は明るくなるが ADD より少し弱め 単純な 重畳 ADD SCREEN ※ Canvas の「globalCompositeOperation」 　 という API による
26. その他にもたくさんの バリエーションが
27. 動画：フィルターと組み合わせたグローエフェクト マウス操作連動 ＋パーティクル ＋色の合成 ＋フィルター
28. 様々な見た目を作ったり、 画像エフェクト的な描画にも便利！
29. MediaPipe の 他のバリエーション
30. MediaPipe JavaScript版で扱えるもの 手を対象としたもの以外の一部を紹介 MediaPipe Face Mesh MediaPipe Holistic
31. 試してみた時の様子 （Holistic から）
32. 【動画】顔のキーポイント検出・姿勢推定とアニメーション 目・口・体の動きと ネコ画像が連動
33. 仕組みに関する補足 ※ ネコの画像は画像 　 ジェネレーターの 　 サービスを活用 ネコ画像・カメラ画像 の描画：p5.js 顔認識や姿勢推定： MediaPipe Holistic
34. 画像を用意して動かすところの元になったのは ←こちらの動作する様子と以下の情報より ・イラストはジェネレーターを使って用意 ・4パターンを組み合わせせる： 　「目を開いている/閉じている、口を 　　開けている/閉じている」 ・体を少し揺らすような動きを入れると 　良い感じに
35. MediaPipe Facemesh の機能追加を最速で 試してみた時のもの
36. 【動画】顔のキーポイント検出（虹彩も）と描画 虹彩の位置も とれる顔認識
37. 顔・目・口などの位置・動きや、 上半身・下半身・全身の動き・ ポーズなど様々利用できる！
38. MediaPipe以外でも： 「Handtrack.js」 ※ 手の開閉のイベントをとれる
39. 【動画】物理演算エンジンにSVGフィルターも組み合わせた 手の開閉の認識 ＋物理演算エンジン ＋SVGフィルター （溶けるような見た目）
40. 物理演算エンジン Matter.js （p5-matter というのもあるけど） SVGフィルターは feGaussianBlur と feColorMatrix
41. ブラウザで扱える仕組みを 様々組み合わせるのも楽しい！
42. MediaPipe のバリエーション の1つをサクッと紹介
43. 【動画】人物と背景の分離：「MediaPipe Selfie Segmentation」 デバッグ用情報 （画面上部 3つ）と 処理結果を表示
44. デバイスを 連携させる話へ
45. JavaScriptで外部デバイスとの通信 ブラウザ上で実行 Node.js 　・Web Serial 　・Web Bluetooth 　・Fetch API 　・axios等を利用 　・WebSocket API 　・MQTT.js等を利用 　・Node Serialport 　・noble・bleno 　・Fetch API 　・axios等を利用 　・ws等を利用 　・MQTT.js等を利用 シリアル通信 　 BLE 　 HTTPリクエスト 　 WebSocket 　 MQTT
46. この後に出てくるもの ブラウザ上で実行 Node.js 　・Web Serial 　・Web Bluetooth 　・Fetch API 　・axios等を利用 　・WebSocket API 　・MQTT.js等を利用 　・Node Serialport 　・noble・bleno 　・Fetch API 　・axios等を利用 　・ws等を利用 　・MQTT.js等を利用 シリアル通信 　 BLE 　 HTTPリクエスト 　 WebSocket 　 MQTT
47. デバイス間をMQTT （リアルタイム通信）でつなぐ
48. 【動画】物理演算エンジンでの描画を画面間で 2台の iPad上の描画 を擬似的につなぐ
49. 【動画】物理演算エンジンでの描画を画面間で スマホ間を擬似的に つなぎ、動的に位置 関係を変える
50. ローカルに MQTTブローカー （仲介役）をたてて、 MQTT.js でリアルタイム通信
51. 複数デバイス（画面・ブラウザ） を連動させた作品を作れる！
52. 有線の通信（シリアル通信） を扱う
53. 【動画】micro:bitとのシリアル通信を利用 micro:bit ＋ LED テープと p5.js を 連動させる試作
54. 【動画】M5Stack・micro:bitとのシリアル通信 ジョイスティック の操作と円の動き の連動 p5.js内の円の移動 処理と LEDテープ の点灯位置の連動
55. Chrome系で使える Web Serial API による実装
56. 様々なデバイスが対応している シリアル通信で データの読み書きを活用できる！
57. センサーの値を読み取ったり、 モーター・LED などの制御を 実行したり（書き込み）
58. 他の有線での通信： Web MIDI API ※ デバイスが限定されるけれど...
59. 【動画】MIDI対応デバイスとp5.jsを連動させる MIDI対応の物理 コントローラーの ノブ・フェーダー の操作を利用
60. BLE通信を扱う
61. 【動画】ロボットトイ（toio）6台をBluetoothで制御 片手の指の距離に 応じた toio の 同時制御のON/OFF （通信は PC→toio）
62. 【動画】toioの動き（位置座標）を取得して描画 toio専用マットで取得可能 な位置座標を入力に利用 ⇒ 入力を元にした万華鏡の 　 ような描画 （通信は toio→PC）
63. Chrome系で使える Web Bluetooth API による実装
64. BLE での読み書き・通知 （Read・Write・Notify） の双方向通信が一通り扱える！
65. 能動的な処理 （センサー・モーター・LED などを扱うもの） 受動的な処理 （デバイス側からの値の変化に応じた通知） の両方を活用できる
66. 他の事例も掲載してみる （今回のトピック外のもの）
67. 物理工作 ＋ p5.js
68. 【動画】擬似ホログラム（ペッパーズ・ゴースト） ダイソーの透明な 下敷きを切り貼り、 擬似ホログラム用の 表示を iPad で
69. WebAR ＋ p5.js
70. 【動画】WebARでのマーカー利用のARと組み合わせる ARマーカーに描画を 重畳、マーカーの向きの 変化と描画を連動させる （p5.js ＋ TweenJS 　　＋ A-Frame ＋ AR.js ）
71. Leap Motion ＋ p5.js
72. 【動画】Leap Motionによる両手のセンシング 空中での両手や指 の位置を認識 （JavaScriptライブラリを使う 　or WebSocket を利用）
73. p5.jsの3D描画を扱う
74. 【動画】3D描画とフィルター／ノイズの組み合わせ p5.js の標準機能のみ
75. ブラウザ上でのJavascriptの 処理だけでも様々な表現を！
76. p5.jsを含まない作品も 1つ紹介してみる （機械学習＋BLE）
77. Teachable Machine ＋ バニラなJavaScript ＋ Web Bluetooth API
78. 【動画】鳴らした音によって異なる動きをするtoio 機械学習モデルを自分で ブラウザ上で作成、音の 識別もブラウザ上で
79. この仕組みは展示イベント （メーカーフェア＠つくば・ 東京）でも活用
80. 自分の作品を展示イベントで体験してもらった事例 大人のみならず、小さなお子さんにも楽しんでもらえた
81. PCとブラウザがあれば 手軽にできる クリエイティブコーディング
82. まずはちょっと試してみる というところからでも気軽に！
83. イベントなどの告知
84. Web周りの技術、ガジェットが関連 https://html5.connpass.com/event/261876/ 10/23（日） オンライン開催 https://enebular.connpass.com/event/250779/ 10/27（木） オンライン開催
85. 終わり！