该书从基本原则开始，对自然现象建模，利用计算机仿真进行定量研究，用VPython编程语言描述具体的物理行为，通过实际系统的简化、理想化、近似的估计进行建模。本教材强调用基本原理来描述从原子核到银河系的物理现象，通过学习本教材，学生可以在本科阶段利用计算机进行三维图像仿真和数值问题求解。