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代碼本色-用編程模擬自然系統 版權信息
- ISBN：9787115369475
- 條形碼：9787115369475 ; 978-7-115-36947-5
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
代碼本色-用編程模擬自然系統 本書特色
《代碼本色：用編程模擬自然系統》由紐約大學nature of code課程老師daniel shiffman寫就，是一本借助開源語言processing全面介紹如何用代碼模擬自然世界的學習指南。作者從模擬無生命物體、活物、智能系統三個層面，從手工編寫processing代碼到使用現有的物理函數庫模擬高級而復雜的行為，利用有趣的事例漸進式介紹了算法和模擬方面的高級編程策略和技術。主要內容涉及向量、力、粒子系統、三角函數、自治智能體、細胞自動機、分形、遺傳算法和人工神經網絡。 《代碼本色：用編程模擬自然系統》適合游戲設計師、好學的程序員、物理學愛好者及所有對計算機模擬和互動編程感興趣的人學習參考。
代碼本色-用編程模擬自然系統 內容簡介
怎么通過軟件捕捉自然界難以捉摸的演進和突變？ 理解物理世界背后的數學原理對我們創造數字世界有多大幫助？ 本書介紹了用計算機模擬自然系統涉及的編程策略與技術，涵蓋了基本的數學和物理概念，以及可視化地展示模擬結果所需的高級算法。讀者將從構建基本的物理引擎開始，一步一步地學習如何創建智能移動的物體和復雜的系統，為進一步探索生成設計奠定基礎。相關的知識點包括力、三角、分形、細胞自動機、自組織和遺傳算法。本書的示例使用基于java的開源語言及開發環境processing編寫。本書網站（http://www.natureofcode.com）上的示例是在瀏覽器中通過processing的javascript模式運行的。 作為紐約大學tisch藝術學院nature of code課程主講老師，daniel集合了多年開發和教學經驗，希望借由此書讓大家真正了解如何用代碼模擬自然現象。
代碼本色-用編程模擬自然系統 目錄
第0章 引言
0.1 隨機游走
0.2 隨機游走類
0.3 概率和非均勻分布
0.4 隨機數的正態分布
0.5 自定義分布的隨機數
0.6 perlin噪聲(一種更平滑的算法)
0.6.1 映射噪聲
0.6.2 二維噪聲
0.7 前進
第1章 向量
1.1 向量
1.2 processing中的向量
1.3 向量的加法
1.4 更多的向量運算
1.4.1 向量的減法
1.4.2 向量加減法的運算律
1.4.3 向量的乘法
1.4.4 更多的向量運算律
1.5 向量的長度
1.6 單位化向量
1.7 向量的運動：速度
1.8 向量的運動：加速度
1.9 靜態函數和非靜態函數
1.10 加速度的交互
第2章 力
2.1 力和牛頓運動定律
2.1.1 牛頓**運動定律
2.1.2 牛頓第三運動定律
2.1.3 牛頓第三運動定律(從processing的角度表述)
2.2 力和processing的結合：將牛頓第二運動定律作為一個函數
2.3 力的累加
2.4 處理質量
2.5 制造外力
2.6 地球引力和力的建模
2.7 摩擦力
2.8 空氣和流體阻力
2.9 引力
2.10 萬有引(斥)力
第3章 振蕩
3.1 角度
3.2 角運動
3.3 三角函數
3.4 指向運動的方向
3.5 極坐標系和笛卡兒坐標系
3.6 振蕩振幅和周期
3.7 帶有角速度的振蕩
3.8 波
3.9 三角函數和力：鐘擺
3.10 彈力
第4章 粒子系統
4.1 為什么需要粒子系統
4.2 單個粒子
4.3 使用arraylist
4.4 粒子系統類
4.5 由系統組成的系統
4.6 繼承和多態的簡介
4.7 繼承基礎
4.8 用繼承實現粒子類
4.9 多態基礎
4.10 用多態實現粒子系統
4.11 受力作用的粒子系統
4.12 帶排斥對象的粒子系統
4.13 圖像紋理和加法混合
第5章 物理函數庫
5.1 box2d及其適用性
5.2 獲取processing中的box2d
5.3 box2d基礎
5.3.1 setup
5.3.2 draw
5.3.3 box2d世界的核心元素
5.4 生活在box2d的世界
5.5 創建一個box2d物體
5.5.1 第1步：定義一個物體
5.5.2 第2步：設置物體的定義
5.5.3 第3步：創建物體
5.5.4 第4步：為物體的初始狀態設置其他屬性
5.6 三要素：物體、形狀和夾具
5.6.1 第1步：定義形狀
5.6.2 第2步：創建夾具
5.6.3 第3步：用夾具將形狀連接到物體上
5.7 box2d和processing的結合
5.7.1 第1步：在主程序(即setup()和draw()函數)中添加box2d
5.7.2 第2步：建立processing盒子對象和box2d物體對象之間的聯系
5.8 固定的box2d對象
5.9 彎曲的邊界
5.9.1 第1步：定義一個物體
5.9.2 第2步：定義形狀
5.9.3 第3步：配置形狀
5.9.4 第4步：使用夾具將形狀連接到物體上
5.10 復雜的形狀
5.11 box2d關節
5.11.1 步驟1：確保有兩個物體
5.11.2 步驟2：定義關節
5.11.3 步驟3：配置關節的屬性
5.11.4 步驟4：創建關節
5.12 回到力的話題
5.13 碰撞事件
5.13.1 步驟1：contact對象，你能否告訴我哪兩個物體發生了碰撞
5.13.2 步驟2：夾具對象，你能否告訴我你連接在哪個物體上
5.13.3 步驟3：物體，你能否告訴我你連接在哪個粒子對象上
5.14 小插曲：積分法
5.15 toxiclibs的verlet physics物理庫
5.15.1 獲取toxiclibs
5.15.2 verletphysics的核心元素
5.15.3 toxiclibs中的向量
5.15.4 構建toxiclibs的物理世界
5.16 toxiclibs中的粒子和彈簧
5.17 整合代碼：一個簡單的交互式彈簧
5.18 相連的系統i：繩子
5.19 相連的系統ii：力導向圖
5.20 吸引和排斥行為
第6章 自治智能體
6.1 內部的力
6.2 車輛和轉向
6.3 轉向力
6.4 到達行為
6.5 你的意圖：所需速度
6.6 流場
6.7 點乘
6.8 路徑跟隨
6.9 多段路徑跟隨
6.10 復雜系統
6.11 群體行為(不要碰到對方)
6.12 結合
6.13 群集
6.14 算法效率(為什么程序跑得這么慢)
6.15 *后的幾個注意事項：優化技巧
6.15.1 長度的平方(或距離的平方)
6.15.2 正弦余弦查詢表
6.15.3 創建不必要的pvector對象
第7章 細胞自動機
7.1 什么是細胞自動機
7.2 初等細胞自動機
7.3 如何編寫初等細胞自動機
7.4 繪制初等ca
7.5 wolfram分類
7.6 生命游戲
7.7 編寫生命游戲
7.8 面向對象的細胞實現
7.9 傳統ca的變化
第8章 分形
8.1 什么是分形
8.2 遞歸
8.3 用遞歸函數實現康托爾集
8.4 科赫曲線和arraylist技術
8.5 樹
8.6 l系統
第9章 代碼的進化
9.1 遺傳算法：啟發自真實現象
9.2 為什么使用遺傳算法
9.3 達爾文的自然選擇
9.4 遺傳算法，**部分：創建種群
9.5 遺傳算法，第二部分：選擇
9.6 遺傳算法，第三部分：繁殖
9.7 創建種群的代碼
9.7.1 第1步：初始化種群
9.7.2 第2步：選擇
9.7.3 第3步：繁殖
9.8 遺傳算法：整合代碼
9.9 遺傳算法：創建自己的遺傳算法
9.9.1 第1點：更改變量
9.9.2 第2點：適應度函數
9.9.3 第3點：基因型和表現型
9.10 力的進化：智能火箭
9.11 智能火箭：整合代碼
9.12 交互式選擇
9.13 生態系統模擬
9.13.1 基因型和表現型
9.13.2 選擇和繁殖
第10章 神經網絡
10.1 人工神經網絡：導論和應用
10.2 感知器
10.3 用感知器進行簡單的模式識別
10.4 實現感知器
10.5 轉向感知器
10.6 還記得這是個“網絡”嗎
10.7 神經網絡圖
10.8 實現前饋動畫
10.9 結語
參考文獻
索引
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代碼本色-用編程模擬自然系統 相關資料
“自然現象的模擬技術可以應用于程序式建模（如地形、植物）、程序式動畫（如粒子特效、云層變化）、游戲邏輯（如剛體物理）、人工智能（如非玩家角色的移動）……這本書作為這個領域的入門書籍，使用了簡易的processing編程語言作為例子，非專業程序員也會很容易理解！
——葉勁峰，知名游戲程序員，《游戲引擎架構》譯者
“我最近讀到一本好書——《代碼本色：用編程模擬自然系統》，它介紹了如何用軟件工具來更好地理解自然界中事物的交互方式。從鐘擺的擺動，到其間粒子不斷交互的粒子系統，再到鳥群繁殖的一般模式，shiffman利用動畫和可視化一步步帶我們輕松理解模擬與周圍世界！
——谷歌軟件工程師luis ibá?ez
“很多編程書讀起來味同嚼蠟，大多數的編程課程同樣枯燥無趣。這本書卻是趣味橫生。每一章都快速全面地介紹一個有趣主題，而這些主題介紹得還相當深入。遺傳算法、神經網絡，等等，哇！這些主題通常一個就需要至少一本書的篇幅來講解。本書給出了我目前所知最深入淺出的數學解釋。”
——一位從事編程20余年的程序員
“2012年春天，我在nyu itp讀研究生時上過daniel shiffman的nature of code課，漸進式學習了他講授的全部內容，現在重讀這本書更是讓我驚嘆。我會向任何對運動、物理、可編程藝術、游戲等感興趣的人強烈推薦這本書！傊，這本書絕對值得一讀，所有藝術家/設計師/碼農的書架上都應該有一本！”
——紐約大學nature of code課程學生
“很久很久以前，我在director中用lingo做shockwave游戲編程。那時，我經常在深夜花費大量時間，上網搜尋關于'轉動慣量'之類的文章，最后寫出的代碼經常是超級繁瑣而且缺陷很多！陂喿x這本書五分鐘之后，我得到的'啊哈，原來應該這么實現'的頓悟，比當初五年的鉆研所得到的還要多！”
——資深shockwave 游戲設計師
代碼本色-用編程模擬自然系統 作者簡介
Daniel Shiffman 紐約大學Tisch藝術學院助理藝術教授，Nature of Code便是其主講課程之一。多年來，他一直用Processing這門藝術家友好型開源語言開發教程、教學示例和代碼庫，擁有豐富的算法和應用教學經驗。另外，其著作Learning Processing: A Beginner's Guide to Programming Images, Animation, and Interaction亦廣受讀者好評。更多信息請訪問shiffman.net和natureofcode.com。
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