本书是面向青少年介绍计算机图形学知识的科普书，采用小说的写作方式，讲述了一个爱好游戏的少年误入虚拟世界并展开冒险旅程的故事，在读者跟着主人公一起，在探索虚拟世界的过程中，学习到计算机图形学的基础概念、几何建模基础、贴图与材质、光照与阴影、摄像机、性能管理、光栅化等核心知识。

今年爆火的《黑神话·悟空》让我们在文化狂欢的同时，也对我国计算机辅助设计和图形学领域遭遇的卡脖子问题重提思考。江山代有人才出。目前，市面上讲解计算机图形学知识的书大多面向专业研究者，理解难度高，难以激发青少年群体的兴趣。本书作者王锐不仅是拥有25年编程经验的资深程序员、全球知名三维图形引擎OSG的核心开发者和推广人，也是一位11岁女孩的父亲。作者希望能够创作出知识准确、通俗易懂、趣味性强，适合青少年阅读的计算机图形学科普书，让更多的孩子对计算机图形学产生浓厚的兴趣和深入学习的愿望。于是，就有了这部儿童奇幻科普小说。

前言

这本书在筹划之初，曾经有过两个截然不同的方案：
一是按照常规科普书籍的做法，罗列虚拟现实和计算机图形学中的关键技术名词，搜索合适的图片，再做准确的归类，使其成为一本不错的工具书，供各年龄段的读者们查阅。
二是写一个小说体裁的冒险故事，把图形学中的关键概念融入其中，甚至使之成为故事主线的一部分。科普的内容要准确无误，故事也要力求精彩可读，并且能符合广大中小学读者的阅读水准。这其中的难度可想而知，更足以令人望而却步。
但是，作者窃以为：所谓科普，首先是展开一段能够引人入胜的旅程，让普通人有持续读下去的兴趣，之后才有可能去讨论其中的科学原理。以此为标准的话，写天文学、动植物学、地理学的科普书也许会稍微简单一点毕竟光是那些美不胜收的图片就足够吸引大多数人的目光了。但是除此之外，涉及基础学科和计算机学科的时候，作者就不禁犯了难：到底怎样才能够让大多数人接受那些枯燥的数字和公式，以及繁琐难懂的各种英语名词和解释呢？
因此，我们做了一个大胆的决定：把这本有关虚拟现实和图形学科普的书，写成一本小说的方式。把那些原本只会出现在大学教材和行业专著中的名词变成活生生的角色，把各种高科技的元器件和电路变成幻想中的战场让主角，一个高年级的小学生（以后可能会成长为中学生），去探索这个世界、发现疑点、理解困难、找到答案。在这个探寻的过程中，会有很多原本晦涩的知识点重新装扮自己，粉墨登场。也许不是每一位读者都能够理解这些知识点，但是至少在这次别样的科普之旅中，读者可以享受到阅读本身的快乐。
感谢作者的老领导，已经84岁高龄的中国测绘科学研究院荣誉院长刘先林院士为本书亲笔撰写推荐序。
感谢为本书的插画工作专门设计了整套AI算法流程，并最终手绘和生成了绝大部分插图内容的康托耶夫老师。本书的插图工作主要采用了ComfyUI和Stable Diffusion的组合流程，部分图片使用了摩尔线程公司的摩笔马良开放AI绘画平台。
感谢每一位认真阅读过原稿，耐心提出意见，并为本书撰写推荐语的老师。感谢在本文写作和统稿过程中给予帮助和支持的赵阳、魏占营、罗霄等各位好友。感谢家人和孩子给予作者无微不至的关怀和鼓励，以及创作中的小灵感。没有你们，也不可能有这本科普小说的问世。
期待读者们的反馈，期待为大家带来更多更有趣，也更有深度的科普作品！

王锐 刘剑
2023年12月31日

作者介绍：
王锐，拥有25年编程经验的资深程序员，全球知名的三维图形引擎OSG的核心开发者和推广人，开源社区的长期贡献者。已出版十余本行业专著和译著。
刘剑，中国计算机学会（CCF）高级会员，科普工委会执行委员，中国仿真学会元宇宙专业委员，北京航空航天大学青岛研究院高级研究员。

绘者介绍：
康与缨（康托耶夫），前盛大网络技术美术总监，游戏影视全平台开发者，插画家。

目录
前言
角色小传
第一章 跌落灵境
第二章 虚实之隙
2.1 离开混乱之地
2.2 显卡的世界
2.3 屏幕与像素
2.4 进退失据的小灵
第三章 渲染工厂
3.1 众星捧月的博士
3.2 流水线上的工人
3.3 领袖或接口
第四章 造型之谷
4.1 无处不在的坐标系
4.2 万能的三角形
4.3 用心描绘自己
第五章 光之山丘
5.1 突如其来的黑暗
5.2 光明从何而来？
5.3 近似的光照法
第六章 幻之森林
6.1 不能做到更好？
6.2 迷之森林与精灵
6.3 基于物理的着色
6.4 阴影不断逼近
6.5 光与暗的分歧点
第七章 坠落之海
7.1 巨人沉眠于海底
7.2 真实感的本质
7.3 放弃的艺术
7.4 风乍起
第八章 风暴之眼
8.1 俯瞰这个世界
8.2 摄像师的小屋
8.3 像素的障壁
8.4 融会贯通之刻
第九章 辉煌之路
9.1 未知的后果
9.2 即刻启程
9.3 另一个穿越者
9.4 最后的道别
第十章 写给未来
图小灵小课堂