کتاب Math for Web Design

کتاب Math for Web Design: Precision layout and animation (ریاضیات در طراحی وب: چیدمان دقیق و انیمیشن‌سازی) نوشتهٔ پل مک‌فدریس، با زبانی ساده و کاربردی، ریاضیات را به ابزاری قدرتمند برای طراحان و توسعه‌دهندگان وب تبدیل می‌کند.

کتاب Math for Web Design نشان می‌دهد که چگونه اصول ریاضی می‌توانند در طراحی چیدمان‌های دقیق، انیمیشن‌های روان، و انتخاب رنگ‌های در دسترس، با استفاده از CSS و جاوااسکریپت به کار گرفته شوند.

در ادامه مقدمه‌ای از کتاب Math for Web Design را از زبان نویسنده شرح خواهیم داد.

مقدمه‌ای بر کتاب Math for Web Design:

«ریاضی»؛ همین یک کلمه می‌تواند برای بسیاری از ما که در دنیای خلاق و بصری توسعه وب هستیم، حس خفیفی از وحشت ایجاد کند؛ حتی شاید احساسی عمیق از هراس در وجودمان برانگیزد. چرا این پیش‌داوری وجود دارد؟ چون خواندن همین کلمه چهارحرفی، اغلب خاطرات کسل‌کننده کلاس‌هایی را زنده می‌کند که در آن معلمی با گچ بر دست، درباره معادلات انتزاعی و اثبات‌های بی‌پایانی حرف می‌زد که هیچ ارتباطی با دنیای واقعی و ملموس ما نداشتند.

درست است، کار توسعه وب شما هم لزوماً یک «چیز» ملموس نیست، اما شما همچنان در تلاشید چیزهایی بسازید که زیبا به نظر برسند و به‌خوبی کار کنند. اگر تا به حال با خود فکر کرده‌اید که «لعنتی، جیم! من طراح/توسعه‌دهنده هستم، نه ریاضیدان!»، پس احتمالاً آن کلمه «ریاضی» هنوز هم در شما ترس ایجاد می‌کند.

اما دقیقاً به همین دلیل است که من کتاب Math for Web Design را نوشتم: حقیقت این است که شما همین حالا هم هر روز از ریاضی استفاده می‌کنید. ریاضی شریکِ خاموشِ پشتِ هر انیمیشن روان، هر چیدمانِ کاملاً متوازن و هر گریدِ واکنش‌گرایی (Responsive) است. آن لحظه رضایت‌بخشی که یک المان سر جای خود قفل می‌شود، یا حس طبیعی یک انتقال (Transition) مبتنی بر فیزیک، جادو نیست؛ منطق است. هدف این کتاب تبدیل کردن شما به یک ریاضیدان نیست، بلکه ترجمه آن منطق به ابزاری کاربردی و خلاقانه است که بتوانید با اعتماد‌به‌نفس از آن استفاده کنید.

هدف من بازخوانی تئوری‌های خشکی که ممکن است از مدرسه به یاد داشته باشید نیست، بلکه می‌خواهم این مفاهیم قدرتمند را مستقیماً به چالش‌های رابط کاربری (UI) که روزانه با آن‌ها مواجه هستید، پیوند دهم. می‌خواهم به شما نشان دهم که چگونه کمی مثلثات می‌تواند یک منوی دایره‌ای زیبا بسازد، یا چطور یک معادله فیزیکی ساده می‌تواند به یک انیمیشن جان ببخشد. فکر کنید که کتاب Math for Web Design پرده را کنار می‌زند و به شما قدرتی می‌دهد که نه تنها از ابزارهای توسعه فرانت‌اند استفاده کنید، بلکه آن‌ها را واقعاً درک کنید.

به منطقِ پشتِ جادو خوش آمدید.

درباره کتاب Math for Web Design

در این کتاب، با ریاضیاتی که زیربنای بخش بزرگی از توسعه وب مدرن است آشنا می‌شوید و یاد می‌گیرید چگونه از ابزارهای ریاضی استفاده کنید تا صفحات وب خود را قوی‌تر، زیباتر و انعطاف‌پذیرتر کنید. برای خواندن کتاب Math for Web Design، حتی به ذره‌ای از مدرک ریاضی نیاز ندارید! هر آنچه باید بدانید، درست در زمان نیاز ارائه می‌شود و در این صفحات، خبری از بحث‌های فنی طولانی یا استدلال‌های فلسفی خسته‌کننده نخواهید یافت. با این حال، فرض بر این است که شما با HTML و CSS آشنا هستید و حداقل اصول کدنویسی فرانت‌اند با جاوااسکریپت را می‌دانید.

من فرض را بر این می‌گذارم که شما زندگی‌ای خارج از صفحه نمایشگر خود دارید، بنابراین این کتاب به‌گونه‌ای ساختاریافته که امکان خواندن غیرخطی را فراهم می‌کند و به شما اجازه می‌دهد مستقیماً به بخش‌هایی که نیاز دارید بروید. اگر تازه شروع کرده‌اید، فصل ۱ کتاب Math for Web Design را بخوانید تا دید کلی پیدا کنید، سپس برای به‌دست آوردن پایه‌های محکم ریاضی در جاوااسکریپت و CSS، به سراغ فصل‌های ۲ و ۳ بروید. از آنجا به بعد، می‌توانید هر فصل دیگری را به هر ترتیبی که مایلید امتحان کنید. برای سهولت در یافتن مطالب، بخش «نقشه راه» که در ادامه می‌آید، خلاصه‌ای از ۱۴ فصل کتاب را ارائه می‌دهد.

کتاب Math for Web Design برای چه کسانی است؟

این کتاب در وهله اول برای هر کسی که توسعه وب فرانت‌اند انجام می‌دهد هدف‌گذاری شده است؛ چه به‌صورت حرفه‌ای، چه به‌عنوان سرگرمی، یا به‌صورت اجباری به این دلیل که فنی‌ترین فرد در دفتر کارش است. به‌طور خاص، کتاب Math for Web Design با در نظر گرفتن مخاطبان زیر نوشته شده است:

• توسعه‌دهندگان فرانت‌اند که می‌خواهند درک خود را از ریاضیاتِ پشتِ CSS، جاوااسکریپت و انیمیشن‌های رابط کاربری تقویت کنند.
• طراحان وب که با چیدمان، تایپوگرافی و تئوری رنگ کار می‌کنند و می‌خواهند ریاضیاتِ پشتِ انتخاب‌های طراحی خود را بهتر درک کنند.
• طراحان UI/UX که می‌خواهند از اصول ریاضی برای طراحی واکنش‌گرا و تجربه‌های تعاملی بهره ببرند.
• توسعه‌دهندگان خودآموخته که ممکن است پیشینه ریاضی قوی نداشته باشند اما می‌خواهند مهارت‌های توسعه فرانت‌اند خود را ارتقا دهند.
• علاقه‌مندان به جاوااسکریپت که به ساخت المان‌های تعاملی، انیمیشن‌ها و بصری‌سازی داده‌ها علاقه دارند.

ساختار کتاب Math for Web Design: یک نقشه راه

نیازی نیست این کتاب را از ابتدا تا انتها بخوانید (اگرچه اگر این کار را بکنید، عالی است). اگر ترجیح می‌دهید بخش‌به‌بخش پیش بروید، به نقشه‌ای نیاز دارید که به شما نشان دهد چه چیزی در کجا پوشش داده شده است. به همین منظور، در اینجا خلاصه‌ای فصل‌به‌فصل از آنچه در پیش رو دارید آمده است:

فصل ۱: به اهمیت ریاضی در توسعه فرانت‌اند می‌پردازد و نشان می‌دهد که مفاهیم ریاضی چگونه هم‌اکنون بخشی از CSS و جاوااسکریپتی هستند که روزانه استفاده می‌کنید. این فصل از کتاب Math for Web Design دیدی کلی از مباحث ضروری ریاضی، از جبر تا مثلثات را ارائه می‌دهد.

فصل ۲: شما را با اصول کار با اعداد و عبارات در جاوااسکریپت آشنا می‌کند. این فصل عملگرهای محاسباتی و مقایسه‌ای، انواع اعداد و نحوه مدیریت مشکلات رایج مانند خطاهای دقت اعداد اعشاری (Floating-point) را بررسی می‌کند. همچنین مهارت‌های کاربردی مانند گرد کردن اعداد، استفاده از منطق باقی‌مانده (Modulo) برای چرخاندن مقادیر و تولید اعداد تصادفی را پوشش می‌دهد.

فصل ۳: بر ریاضیاتی تمرکز دارد که به CSS استایل و چیدمان می‌دهد. یاد می‌گیرید که مرورگر چگونه واحدهای اندازه‌گیری مختلف را محاسبه می‌کند، چگونه از توابع ریاضی داخلی مانند `calc()` استفاده کنید و چگونه فرمول‌های زیربنایی، مدل جعبه‌ای (Box Model) و ارث‌بری ویژگی‌ها در CSS را شکل می‌دهند.

فصل ۴: به پایه‌های ریاضی سیستم چیدمان CSS Grid می‌پردازد. یاد می‌گیرید که گرید را به عنوان یک سیستم مختصات در نظر بگیرید و الگوریتمی که CSS برای محاسبه اندازه ترک‌ها (tracks) به کار می‌برد، به‌ویژه هنگام استفاده از واحدهای کسری (fr)، را درک کنید.

فصل ۵: محاسباتی را بررسی می‌کند که تعیین می‌کنند چیدمان‌های Flexbox چگونه کار می‌کنند. این فصل از کتاب Math for Web Design الگوریتم‌های ویژگی‌های `flex-grow` و `flex-shrink` را می‌شکافد و دقیقاً نشان می‌دهد که Flexbox چگونه فضای موجود را بین آیتم‌های یک کانتینر توزیع می‌کند.

فصل ۶: ریاضیات مورد نیاز برای ساخت وب‌سایت‌های روان و واکنش‌گرایی که با هر اندازه صفحه نمایش سازگار می‌شوند را بررسی می‌کند. یاد می‌گیرید با چیدمان‌های تناسبی با استفاده از درصدها، واحدهای مبتنی بر Viewport و توابع پویای CSS مانند `clamp()` کار کنید.

فصل ۷: ارتباط عمیق بین ریاضی و رنگ‌های دیجیتال را بررسی می‌کند. با مدل‌های رنگی مختلف مانند RGB و HSL آشنا می‌شوید، می‌آموزید که چگونه از روابط ریاضی برای ایجاد طرح‌های رنگی هماهنگ و در دسترس (Accessible) استفاده کنید و نحوه محاسبه حالت‌های ترکیبی (Blend Modes) در CSS را درک می‌کنید.

فصل ۸: پایه‌های ریاضی مورد نیاز برای ساخت متن‌های زیبا و خوانا در وب را فراهم می‌کند. درباره تایپوگرافی روان (Fluid) که با Viewport مقیاس می‌شود، نحوه ساخت یک مقیاس متنی ماژولار با استفاده از نسبت‌های ریاضی و محاسبات لازم برای حفظ ریتم عمودیِ هماهنگ با یک گریدِ مبنا یاد خواهید گرفت.

فصل ۹: نشان می‌دهد که چگونه مثلثات را برای حل چالش‌های رایج رابط کاربری به کار ببرید. این فصل از کتاب Math for Web Design اصول سینوس، کسینوس و تانژانت را پوشش می‌دهد و نشان می‌دهد چگونه از آن‌ها برای ایجاد چیدمان‌های دایره‌ای، پیاده‌سازی افکت‌های موجی و محاسبه زوایا برای انیمیشن‌های پویا استفاده کنید.

فصل ۱۰: استفاده از بردارها و هندسه را برای ساخت رابط‌های کاربری پیچیده و تعاملی معرفی می‌کند. یاد می‌گیرید چگونه المان‌ها را با دقت اندازه‌گیری و تراز کنید، بردارها را در جاوااسکریپت برای کنترل حرکت دستکاری کنید و از اشکال هندسی برای برش (Clipping) و مسیرهای حرکتی استفاده کنید.

فصل ۱۱: ریاضیاتی را آشکار می‌کند که باعث می‌شود انیمیشن‌ها نرم و طبیعی به نظر برسند. یاد می‌گیرید که منحنی‌های بزیه (Bézier curves) چیستند، چگونه از نظر ریاضی ساخته می‌شوند و چگونه از آن‌ها در CSS برای ایجاد توابعِ easing سفارشی که فراتر از کلمات کلیدی استاندارد هستند، استفاده کنید.

فصل ۱۲: نشان می‌دهد چگونه با به‌کارگیری اصول فیزیک دنیای واقعی، انیمیشن‌های خود را واقع‌گرایانه‌تر کنید. شما نحوه شبیه‌سازی سرعت، شتاب، گرانش و نیروهای فنر در جاوااسکریپت را بررسی خواهید کرد تا حرکتی در رابط کاربری ایجاد کنید که برای کاربران شهودی و رضایت‌بخش باشد.

فصل ۱۳: بر ریاضیات مورد نیاز برای پاسخگویی به ورودی‌های کاربر تمرکز دارد. یاد می‌گیرید چگونه با مختصات رویدادهای ماوس و لمس کار کنید، بین سیستم‌های مختصات مختلف تبدیل انجام دهید و از آن دانش برای ساخت ویژگی‌های تعاملی مانند رابط‌های کشیدن و رها کردن (Drag-and-Drop) و انیمیشن‌های مبتنی بر اسکرول استفاده کنید.

فصل ۱۴: مهارت‌های ریاضی شما را به عنصر HTML Canvas می‌برد، جایی که کنترل در سطح پیکسل دارید. یاد می‌گیرید از سیستم مختصات Canvas برای ترسیم اشکالِ داده‌محور، تشخیص برخوردها (Hits) و ایجاد انیمیشن‌های پیچیده مانند سیستم‌های ذره‌ای با استفاده از فیزیک استفاده کنید.

سرفصل‌های کتاب Math for Web Design:

• Math for Web Design
• brief contents
• contents
• preface
• acknowledgments
• about this book
• about the author
• about the cover illustration
• 1 Web dev math fundamentals
• 2 Math basics for JavaScript
• 3 Math basics for CSS
• 4 CSS Grid math
• 5 Flexbox math
• 6 The mathematics of responsive design
• 7 The mathematics of color
• 8 Text and typography math
• 9 Trigonometry for web developers
• 10 Vectors and geometry in UI design
• 11 Using Bezier curves for smooth animation
• 12 Physics-based animations
• 13 Interactivity and gesture-based UI math
• 14 Canvas-based math and drawing
• index

جهت دانلود کتاب Math for Web Design می‌توانید پس از پرداخت، دریافت کنید.