Mesh Network

Esta ilustración fue generada para explicar el funcionamiento de una red enmallada (mesh network) en cuanto figura de distribución y conexión entre nodos. La aplicación práctica de esta red fue discutida en el post anterior, describiendo la necesidad de una arquitectura de red resistente a cataclismos como el pasado terremoto y donde todos los nodos aportan, yendo más allá de ser meros clientes. Una red pública es aquella donde cada participante expande su alcance por el simple hecho de pertenecer.

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void setup() {
  size(500, 500);
  NODES = new ArrayList();
  for (int i = 0; i < numNodes; i++) {
    Node n = new Node(random(margin, width-margin), random(margin, height-margin));
    if (random(1) >0.25) {
      n.device = true;
    } else {
      n.r *= 1.5;
    }
    NODES.add(n);
  }
  newNode = false;
  smooth();
}

void draw() {
  background(255);
  if (newNode) {
    NODES.add(current);
    newNode = false;
  }

  for (int i = 0; i < NODES.size (); i++) {
    Node n = (Node)NODES.get(i);
    n.calc();
    n.renderLinks();
  }

  for (int i = 0; i < NODES.size (); i++) {
    Node n = (Node)NODES.get(i);
    n.calc();
    if (n.device) {
      n.renderDevice();
    } else {
      n.renderNode();
    }
  }
}

class Node {
  int id; // the ID of this node
  float x, y; // position
  float r; // radius
  float signal; // ammount of signal
  boolean on; // is it on?
  boolean over; // is the mouse over this one?
  ArrayList nodes; // list of nodes that are connected to this one
  boolean device = false;
  float angle, step;

  Node(float X, float Y) {
    count++;
    id = count;
    x = X;
    y = Y;
    signal = 0;
    on = true;
    nodes = new ArrayList();
    r = 7.0;
    angle = random(TWO_PI);
    step = random(1);
  }

  void renderNode() {
    if (over) {
      noFill();
      stroke(linkColor);
      strokeWeight(.50);
      ellipse(x, y, nodeScope, nodeScope);
      fill(nodeFillColor);
      stroke(nodeStrokeColor);
    } else {
      fill(nodeFillColor, 150);
      stroke(nodeStrokeColor, 50);
    }
    if (on) {
      strokeWeight(3);
    } else {
      strokeWeight(0.5);
    }
    ellipse(x, y, r, r);
  }

  void renderDevice() {
    move();
    if (over) {
      noFill();
      stroke(linkColor);
      strokeWeight(.5);
      ellipse(x, y, nodeScope, nodeScope);
      fill(deviceFillColor);
      stroke(deviceStrokeColor);
    } else {
      fill(deviceFillColor, 150);
      stroke(deviceStrokeColor, 150);
    }
    if (on) {
      strokeWeight(1);
    } else {
      noStroke();
    }
    ellipse(x, y, r, r);
  }

  void renderLinks() {
    if (on) {
      stroke(linkColor, 100);
      for (int i = 0; i < nodes.size (); i++) {
        Node n = (Node)nodes.get(i);
        float d = dist(x, y, n.x, n.y);
        float sw = map(d, r, nodeScope, 5, 0.1);
        sw = constrain(sw, 0.01, 20);
        strokeWeight(sw);
        line(x, y, n.x, n.y);
      }
    }
  }

  void calc() {
    nodes.clear();
    for (int i = 0; i < NODES.size (); i++) {
      Node n = (Node)NODES.get(i);
      if (id != n.id) {
        float nodeDist = dist(x, y, n.x, n.y);
        if (nodeDist <= nodeScope &#038;&#038; n.on) {
          nodes.add(n);
        }
      }
    }
  }

  void move() {
    noiseSeed(id);
    angle += (noise((float)millis()/100.0) - .5) * HALF_PI;

    x += cos(angle)*step;
    y += sin(angle)*step;
  }
}

boolean OVER;
ArrayList NODES;
int numNodes = 50;
int count = 0;
float margin = 100;
float nodeScope = 60;
boolean newNode;
Node current;

color nodeFillColor = #F06E1D;
color nodeStrokeColor = #8E3E0B;
color linkColor = color(86, 115, 124, 80);
color deviceFillColor = #1FCCFF;
color deviceStrokeColor = #02A8D8;

void keyPressed() {
  if (key == 'a') {
    nodeScope += 5;
    println("node scope = "+nodeScope);
  }
  if (key == 'z') {
    nodeScope -= 5;
    println("node scope = "+nodeScope);
  }
  if (key == ' ') {
    for (int i = 0; i < NODES.size (); i++) {
      Node n = (Node)NODES.get(i);
      n.on = !n.on;
    }
  }
  if (key == 'x') {
    setup();
  }
  nodeScope = constrain(nodeScope, 5, width);
}

void mouseMoved() {
  float d;
  for (int i = 0; i < NODES.size (); i++) { 
    Node n = (Node)NODES.get(i); 
    d = dist(mouseX, mouseY, n.x, n.y); 
    if (n.r*1.5 >= d) {
      OVER = true;
      n.over = true;
      current = n;
    } else {
      OVER = false;
      n.over = false;
    }
  }
}

void mouseDragged() {
  if (OVER) {
    if (current.over) {
      current.x = mouseX;
      current.y = mouseY;
    }
  }
}

void mouseReleased() {
  if (current.over && mouseButton==RIGHT) {
    current.on = !current.on;
  }
}

Cómo funciona

  • arrastre nodos para reconfigurar la red
  • teclas a y z modifican el alcance de cada nodo
  • botón derecho sobre el nodo lo enciende o apaga
  • tecla i sirve para invertir encendido/apagado de todos los nodos
  • x regenera la distribución de nodos

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