交互式编程全攻略：JavaFX/Pygame/Processing/P5.js/Arduino代码实现与辅导

一、JavaFX 交互设计

1. 页面交互实现

• FXML+控制器模式：通过FXMLLoader加载布局文件，控制器传递数据实现页面跳转。

  
  		
  
  			java复制代码
  		
  
  		
  
  			
  			
  
  				
  				
  
  					
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							// 主页面控制器 MainPageController.java
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							public class MainPageController {
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							@FXML private ListView<String> travelList;
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							@FXML private Button detailsButton;
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							public void initialize() {
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							travelList.getItems().addAll("Paris", "Tokyo", "New York");
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							detailsButton.setOnAction(e -> showDetails("Paris")); // 示例：传递选中项
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							}
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							private void showDetails(String destination) {
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							FXMLLoader loader = new FXMLLoader(getClass().getResource("DetailPage.fxml"));
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							try {
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							Parent root = loader.load();
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							DetailPageController controller = loader.getController();
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							controller.setDestination(destination);
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							Stage stage = new Stage();
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							stage.setScene(new Scene(root));
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							stage.show();
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							} catch (IOException ex) { ex.printStackTrace(); }
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							}
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							}
  						
  
  					
  
  				
  
  			
  
  		
  

2. JavaScript与Java交互

• WebView组件：在JavaFX中嵌入网页，实现双向通信。

  
  		
  
  			java复制代码
  		
  
  		
  
  			
  			
  
  				
  				
  
  					
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							WebView webView = new WebView();
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							WebEngine webEngine = webView.getEngine();
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							webEngine.load("file:///path/to/your/htmlfile.html");
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							// Java调用JavaScript
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							webEngine.executeScript("alert('Hello from Java!')");
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							// JavaScript调用Java
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							public class JavaBridge {
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							public void showMessage(String msg) {
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							System.out.println("JS消息: " + msg);
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							}
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							}
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							webEngine.getLoadWorker().stateProperty().addListener((obs, oldState, newState) -> {
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							if (newState == Worker.State.SUCCEEDED) {
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							JSObject window = (JSObject) webEngine.executeScript("window");
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							window.setMember("javaBridge", new JavaBridge());
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							}
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							});
  						
  
  					
  
  				
  
  			
  
  		
  

二、Pygame 交互设计

1. 鼠标交互示例

• 点击画点+拖动连线：

  
  		
  
  			python复制代码
  		
  
  		
  
  			
  			
  
  				
  				
  
  					
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							import pygame
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							pygame.init()
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							screen = pygame.display.set_mode((800, 600))
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							screen.fill((255, 255, 255))
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							points = []
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							running = True
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							while running:
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							for event in pygame.event.get():
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							if event.type == pygame.QUIT:
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							running = False
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							elif event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							points.append(event.pos)
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							elif event.type == pygame.MOUSEMOTION and event.buttons[0]:
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							points.append(event.pos)
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							if len(points) >= 2:
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							pygame.draw.lines(screen, (0, 0, 0), False, points, 2)
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							pygame.display.flip()
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							pygame.quit()
  						
  
  					
  
  				
  
  			
  
  		
  

2. 游戏精灵交互

• 笑脸爆炸效果：

  
  		
  
  			python复制代码
  		
  
  		
  
  			
  			
  
  				
  				
  
  					
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							class Smiley(pygame.sprite.Sprite):
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							def __init__(self, pos):
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							super().__init__()
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							self.image = pygame.image.load("smiley.png").convert_alpha()
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							self.rect = self.image.get_rect(center=pos)
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							self.velocity = pygame.math.Vector2(random.randint(-5, 5), random.randint(-5, 5))
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							def update(self):
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							self.rect.center += self.velocity
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							if not screen.get_rect().colliderect(self.rect):
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							self.kill()
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							# 创建精灵组并更新
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							all_sprites = pygame.sprite.Group()
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							for _ in range(10):
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							smiley = Smiley((400, 300))
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							all_sprites.add(smiley)
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							while running:
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							all_sprites.update()
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							all_sprites.draw(screen)
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							pygame.display.flip()
  						
  
  					
  
  				
  
  			
  
  		
  

三、Processing 交互设计

1. 鼠标控制粒子系统

• 动态粒子效果：

  
  		
  
  			processing复制代码
  		
  
  		
  
  			
  			
  
  				
  				
  
  					
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							Particle[] particles = new Particle[1000];
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							void setup() {
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							size(800, 600);
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							for (int i = 0; i < particles.length; i++) {
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							particles[i] = new Particle();
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							}
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							}
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							void draw() {
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							background(0);
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							for (Particle p : particles) {
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							p.update();
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							p.display();
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							}
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							}
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							class Particle {
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							float x, y;
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							float speedX, speedY;
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							Particle() {
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							x = random(width);
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							y = random(height);
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							speedX = random(-2, 2);
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							speedY = random(-2, 2);
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							}
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							void update() {
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							x += speedX;
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							y += speedY;
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							if (x < 0 || x > width) speedX *= -1;
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							if (y < 0 || y > height) speedY *= -1;
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							}
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							void display() {
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							fill(255);
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							noStroke();
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							ellipse(x, y, 4, 4);
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							}
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							}
  						
  
  					
  
  				
  
  			
  
  		
  

四、P5.js 交互设计

1. 网页交互式按钮

• 点击变色文本：

  
  		
  
  			javascript复制代码
  		
  
  		
  
  			
  			
  
  				
  				
  
  					
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							let clicked = false;
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							function setup() {
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							createCanvas(400, 400);
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							textFont('Arial');
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							}
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							function draw() {
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							background(220);
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							fill(clicked ? 255 : 0);
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							textSize(32);
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							textAlign(CENTER, CENTER);
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							text("点击我!", width/2, height/2);
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							}
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							function mouseClicked() {
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							clicked = !clicked;
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							}
  						
  
  					
  
  				
  
  			
  
  		
  

2. 数据可视化仪表盘

• 动态饼图+交互：

  
  		
  
  			javascript复制代码
  		
  
  		
  
  			
  			
  
  				
  				
  
  					
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							let data = [30, 45, 25];
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							let colors = ['#FF6B6B', '#4ECDC4', '#45B7D1'];
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							function setup() {
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							createCanvas(600, 600);
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							angleMode(DEGREES);
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							}
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							function draw() {
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							background(240);
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							translate(width/2, height/2);
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							let startAngle = 0;
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							for (let i = 0; i < data.length; i++) {
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							fill(colors[i]);
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							let endAngle = startAngle + (data[i] / 100) * 360;
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							arc(0, 0, 300, 300, startAngle, endAngle);
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							startAngle = endAngle;
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							}
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							}
  						
  
  					
  
  				
  
  			
  
  		
  

五、Arduino 交互设计

1. 串口通信控制硬件

• Unity+Arduino联动：

  
  		
  
  			cpp复制代码
  		
  
  		
  
  			
  			
  
  				
  				
  
  					
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							// Arduino代码
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							const int ledPin = 13;
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							int sensorValue = 0;
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							void setup() {
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							Serial.begin(9600);
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							pinMode(ledPin, OUTPUT);
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							}
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							void loop() {
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							if (Serial.available() > 0) {
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							char command = Serial.read();
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							if (command == '1') {
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							digitalWrite(ledPin, HIGH);
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							Serial.println("LED ON");
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							} else if (command == '0') {
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							digitalWrite(ledPin, LOW);
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							Serial.println("LED OFF");
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							}
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							}
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							sensorValue = analogRead(A0); // 读取传感器数据
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							Serial.println(sensorValue);
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							delay(100);
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							}
  						
  
  					
  
  				
  
  			
  
  		
  

2. Unity端C#脚本

• 串口通信与UI更新：

  
  		
  
  			csharp复制代码
  		
  
  		
  
  			
  			
  
  				
  				
  
  					
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							using System.IO.Ports;
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							using UnityEngine;
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							using UnityEngine.UI;
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							public class ArduinoController : MonoBehaviour {
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							public Text sensorText;
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							private SerialPort serialPort;
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							void Start() {
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							serialPort = new SerialPort("COM3", 9600);
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							serialPort.Open();
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							}
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							void Update() {
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							if (serialPort.IsOpen) {
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							string data = serialPort.ReadLine();
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							if (data.StartsWith("LED")) {
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							Debug.Log("LED状态: " + data);
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							} else {
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							sensorText.text = "传感器值: " + data;
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							}
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							}
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							}
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							public void ToggleLED(bool state) {
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							serialPort.Write(state ? "1" : "0");
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							}
  						
  
  					
  
  					
  
  						
  						
  
  							
  							
  
  								
  							
  
  						
  
  						
  
  							}
  						
  
  					
  
  				
  
  			
  
  		
  

六、学习建议与资源

1. 工具链：
   • JavaFX：Scene Builder（可视化布局设计）
   • P5.js：在线编辑器 https://p5js.org/
   • Arduino：PlatformIO（多平台开发环境）
2. 调试技巧：
   • JavaFX：使用System.out.println()输出日志，结合IDE调试器断点调试。
   • Pygame：启用pygame.display.set_caption("FPS: " + str(clock.get_fps()))监控帧率。
3. 进阶方向：
   • 学习WebSocket实现跨设备实时通信（如Processing与手机APP交互）。
   • 探索OpenCV结合Arduino实现计算机视觉交互（如手势控制硬件）。

结语
交互式编程的核心在于理解用户输入（如鼠标点击、传感器数据）与程序响应（如画面更新、硬件动作）的映射关系。建议从简单项目入手，逐步融合多学科知识（如物理模拟、数据可视化），最终构建出具有实用价值的交互系统。遇到复杂问题时，可拆解为独立模块（如通信模块、渲染模块）分别调试，再整合优化。