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> 单禹铎（R41NH4RD）— 数字建筑师与创意技术人的个人作品集。专注于 AI 生成艺术、3D 可视化、Web 创意开发与开源项目。分享 WebGL、Three.js、GPU 粒子系统、Raymarching、Rust 后端迁移等前沿技术实践。

## 关于

- [关于我](https://readme.wiki/#about): 单禹铎（R41NH4RD），数字建筑师与创意技术人，专注于 AI 生成艺术、3D 可视化、Web 创意开发与开源项目。技术栈涵盖 Python、FastAPI、Three.js、GLSL、Rust。
- [联系方式](https://readme.wiki/#contact): 邮箱 hello@readme.wiki | GitHub: https://github.com/shanyuduo

## 文章 / 部落格

- [部落格首页](https://readme.wiki/#articles): 技术文章列表，涵盖技术研究、行业动态、个人日志、资料分享等方向
- [从零构建 GPU 粒子系统：GPGPU 实践指南](https://readme.wiki/articles/gpu-particle-system): 使用 Three.js GPUComputationRenderer 实现十万级粒子实时模拟的完整教程，覆盖 ping-pong 纹理、速度场更新与渲染管线搭建
- [Raymarching 入门：在片元着色器中雕刻隐式几何](https://readme.wiki/articles/raymarching-guide): 从 SDF 有符号距离场到软阴影、平滑布尔运算的全景式 raymarching 教程，覆盖球体追踪算法、法线计算与光照模型
- [用 Rust 重写 Python 后端：性能提升 40 倍的实战记录](https://readme.wiki/articles/rust-python-migration): 从 SQLAlchemy 迁移到 Diesel、从 uvicorn 迁移到 Actix-Web 的完整技术栈迁移记录，含基准测试对比与架构设计
- [获奖网站拆解：Awwwards SOTD 的设计模式](https://readme.wiki/articles/awwwards-sotd-design): 分析 2025 年度 Awwwards 获奖网站的共性设计模式，覆盖滚动叙事、后处理管线、物理交互与字体动效

## 软件分享

- [Geek Uninstaller 1.5.3.170](https://readme.wiki/software/geek-uninstaller): 轻量级 Windows 彻底卸载工具，中文便携单文件绿色专业版。深度扫描残留、强制卸载顽固程序、支持 UWP 应用卸载。仅供学习研究，建议官网下载，本站提供国内备用存档
- [Sony A7 系列 PMCA 应用合集](https://readme.wiki/software/sony-a7-pmca-apps): 索尼已停服 PlayMemories Camera Apps 遗产存档，15 款付费相机扩展应用（延时拍摄、平滑反射、星迹、多重曝光等）+ pmca-console 安装工具。仅供 A7 系列老机型学习研究使用

## 作品项目

- [作品集](https://readme.wiki/#work): 精选数字创意作品，涵盖 AI 生成艺术、数据可视化、沉浸式音频、3D 地球模型、在线音乐播放器等
- [3D 地球模型](https://readme.wiki/earth-model): 基于 Three.js 的交互式 3D 地球可视化
- [画廊](https://readme.wiki/gallery): 视觉艺术作品画廊

## 技术方向

- WebGL / Three.js / GLSL Shader
- GPU 计算 (GPGPU, Compute Shaders)
- Rust 后端开发 (Actix-Web, Diesel)
- 生成艺术与创意编程
- Web 性能优化与用户体验设计

## 常见问题解答

### 技术研究 — GPGPU 粒子系统

**Q: 什么是 GPGPU 粒子系统？**
A: GPGPU 粒子系统利用 GPU 并行计算能力模拟和渲染十万级以上粒子。粒子数据存储在纹理中，通过着色器在 GPU 端完成所有物理计算，无需 CPU 参与，性能比 CPU 方案提升约 4 倍。

**Q: GPUComputationRenderer 的工作原理是什么？**
A: GPUComputationRenderer 使用 ping-pong 纹理技术——两个纹理交替作为输入和输出，每帧由着色器读取输入纹理、计算后写入输出纹理，实现数据持续更新。无需 CPU 参与，所有计算在 GPU 端完成。

**Q: GPGPU 粒子系统相比 CPU 方案性能提升多少？**
A: 十万粒子测试中，CPU 方案约 15fps，GPGPU 方案可达 60fps，性能提升约 4 倍。主要原因是消除了 CPU 到 GPU 的数据传输瓶颈。

**Q: 什么是 ping-pong 纹理？**
A: ping-pong 纹理是一种双缓冲技术，使用两个纹理交替作为输入和输出。每帧渲染时，着色器从纹理 A 读取数据、计算后写入纹理 B，下一帧交换方向。这样可以避免读写同一纹理导致的数据竞争。

**Q: 实现 GPGPU 粒子系统有哪些常见坑？**
A: 主要包括纹理浮点精度问题（需 FloatType）、WebGL2 与 GLSL3 兼容性差异、纹理尺寸限制（最大 4096×4096，约 1600 万粒子上限），以及 ping-pong 纹理切换时的状态同步问题。

### 技术研究 — Raymarching

**Q: Raymarching 和传统光栅化有什么区别？**
A: 光栅化将三角形栅格化为像素，Raymarching 从相机发射射线逐步步进检测与 SDF 定义几何体的交点。Raymarching 天然支持软阴影、环境光遮蔽和平滑布尔运算，但计算量更大。

**Q: 什么是 SDF（有符号距离场）？**
A: SDF 是一种数学函数，输入空间坐标返回该点到最近表面的有符号距离。正值在外部，负值在内部，零在表面上。是 Raymarching 的数学基石。

**Q: 球体追踪算法的工作原理是什么？**
A: 球体追踪从射线起点出发，每步前进当前 SDF 值的距离（安全距离），直到距离小于阈值（命中表面）或超过最大步数（未命中）。相比线性步进，自适应步长大幅提升效率。

**Q: Raymarching 如何实现软阴影？**
A: 追踪阴影射线时记录沿途最小 SDF 值与步进距离的比值（penumbra 因子），比值越小阴影越软。无需额外 Pass，只需在主循环中增加 penumbra 估计。

**Q: 平滑布尔运算（smin）的作用是什么？**
A: smin 在两个 SDF 的并集边界处做平滑插值，使几何体无缝融合。常用于有机形态建模，如流体融合、细胞分裂等效果。参数 k 控制融合平滑度。

### 技术研究 — Rust 后端迁移

**Q: 为什么选择 Rust 而不是 Go 重写 Python 后端？**
A: Rust 的零成本抽象和所有权系统提供与 C/C++ 相当的性能同时保证内存安全。Go 的 GC 停顿在高并发场景下不可控，且缺乏 Rust 级别的泛型和 trait 系统。对于追求极致性能的后端服务，Rust 是更优选择。

**Q: SQLAlchemy 和 Diesel 有什么区别？**
A: SQLAlchemy 动态生成 SQL，灵活但运行时开销大。Diesel 编译时生成 SQL 并进行类型检查，消除运行时 SQL 错误，但编译时间较长。Diesel 更安全，SQLAlchemy 更灵活。

**Q: FastAPI 迁移到 Actix-Web 需要注意什么？**
A: 注意 actor 模型与 asyncio 模型的差异、Rust 所有权系统要求数据显式传递、序列化需用 serde 替代 Pydantic，且生命周期约束更严格。

**Q: Rust 后端相比 Python 性能提升多少？**
A: 基准测试中 Rust（Actix-Web + Diesel）相比 Python（FastAPI + SQLAlchemy）吞吐量提升约 40 倍，P99 延迟降低约 15 倍。

**Q: 什么时候应该迁移到 Rust？**
A: 服务面临性能瓶颈、需要极低延迟、或高并发 GC 停顿影响体验时值得迁移。团队不熟悉 Rust 或项目需快速迭代时不建议迁移。

### 行业动态 — Awwwards 设计模式

**Q: Awwwards 评判网站的标准是什么？**
A: Awwwards 从四个维度评判：设计（35%）、可用性（35%）、创意（20%）、内容（10%）。获评 SOTD 需要各方面达到卓越水准。

**Q: 滚动叙事常用哪些技术？**
A: 核心技术包括 Lenis 平滑滚动、GSAP ScrollTrigger 实现 Pinning 和动画触发、Lottie 播放滚动驱动矢量动画、Three.js 配合滚动控制场景变化。

**Q: Three.js 后处理管线如何搭建？**
A: 通过 EffectComposer 串联多个 Pass：RenderPass 渲染基础场景，BloomPass 添加辉光，自定义 ShaderPass 实现色差等效果。每个 Pass 读取前一个输出纹理，形成管线。

**Q: 获奖网站的性能预算通常是多少？**
A: 通常首屏加载 < 3 秒、LCP < 2.5 秒、总资源 < 5MB、JS bundle < 500KB。性能优化是获奖的关键挑战。

**Q: Web 物理交互常用哪些库？**
A: 2D 物理首选 Matter.js，3D 场景推荐 Cannon.js。复杂需求可使用 Rapier（Rust + WASM）获得更高性能。

## 联系信息

- 邮箱: hello@readme.wiki
- GitHub: https://github.com/shanyuduo
- 网站: https://readme.wiki