《代码本色》推荐序

我们在这个行星上已经生活了数十年，虽然不一定对这个世界的自然规律有深入的理解，但肯定已经习以为常。例如在足球比赛中，我们能欣赏到美妙的曲线任意球。如果足球在空中突然直角转向，我们一定会觉得很“不自然”。又例如，我们有时候能看到上千只鸟集体飞翔，它们并不是乱飞一通，而是按照某种规律组成不断变形的群体。如果它们互相碰撞而掉下来，我们很可能会怀疑它们是否生病，做出这些“不自然”的行为。

充满好奇心的人们，可以通过学习物理学、化学、生物学等学科去了解各种自然现象。但对于一些程序员、艺术家，他们除了希望对这些原理有所了解，还希望能在作品中模仿这些自然现象。

模仿、模拟等词汇意味着我们并不是要完整地复制自然世界，而是通过抽象、近似化等方式，获取当中我们认为重要的特性。例如，我们知道水是由水分子所组成，但肉眼看不到这么小的水分子，更常见的是水滴、容器中的水、海洋等。要模仿淋浴花洒的水流动态，我们可考虑以水滴为单位，逐一模拟它们以某初始速度射出，然后受地心引力影响而产生抛物线的移动路径。但要模仿海洋时，我们可能更关注它海面的波浪，而不是海面下巨量溶积的海水。在此情况下，我们可能会模拟海面上一些分布点的垂直运动，做出波浪起伏的效果。

或许读者（及正在考虑阅读本书的人）会问，为什么要用软件模拟这些自然现象呢？抛开职业、学业上的需要，我认为最简单的答案是，用程序编写这些现象本身就是很有趣的事情。编程不单能处理网页请求、计算账目、储存数据，原来还可以创造出富含自然现象的虚拟世界！

若以职业来考虑，游戏、动画、电影特效、视觉艺术等行业都会需要这方面的知识。例如在游戏方面，由于许多游戏都含有一个虚拟世界，这些自然现象的模拟技术可以应用于程序式建模（如地形、植物）、程序式动画（如粒子特效、云层变化）、游戏逻辑（如刚体物理）、人工智能（如非玩家角色的移动）等。在动画方面，虽然不需要能互动的虚拟世界，但为了视觉上的真实性也需要使用计算机实现各种自然现象，例如为了制作《冰雪奇缘》，迪士尼与加州大学洛杉矶分校就研究出一种模拟雪运动的新技术。

虽然本书书名含“代码”二字，却并不是只有程序员才能阅读。在国内游戏行业里有一句俗语：“不会美术的程序员不是好策划。”我们不必为自己的知识技能设限。刚刚在 2014 游戏开发者大会（中国）上，前同事 Ken Wong 就道出自己如何从一位概念美术师（参与作品《爱丽丝：疯狂回归》），退隐一年学习游戏编程及思考游戏设计，然后建立团队创作出获得苹果年度设计大奖的《纪念碑谷》。

这本书作为这个领域的入门书籍，使用了简易的 Processing 编程语言作为例子，非专业程序员也会很容易理解。但如果读者对编程真的完全没有概念，可以先读一些 Processing 入门书籍。由于本书涉猎甚广，若读本书后感到意犹未尽，除了可再读本书的参考文献，Texturing and Modeling, Third Edition: A Procedural Approach 也是一个不错的选择。

叶劲峰

游戏程序员

2014年10月