G1: bump engine (formula engine + Host split), wire formula demo

Engine pointer -> 10898b0, which brings in two engine changes:
- the gene-system formula engine (Core): a data-driven expression
  evaluator that compiles a def string once and evaluates it
  allocation-free against a variable context;
- a parallel refactor splitting the platform out of Core into a new
  MrGameEng.Host library.

Game migration for the Host split: reference MrGameEng.Host (+ add it
and its test project to the solution), import MrGameEng.Host where
GameHost/GameHostOptions/Input are used, switch Transition.Fade ->
Transitions.Fade, and read the device via context.GetGraphicsDevice()
now that EngineContext is platform-free.

Showcase the formula engine with a dev-console 'formula <expr>' command
that compiles and evaluates an expression. Also adds docs/гены.md, the
gene-system design doc (phases G1-G5).

Co-Authored-By: Claude Opus 4.8 <noreply@anthropic.com>

LittleSim.sln

@@ -41,6 +41,10 @@ Project("{FAE04EC0-301F-11D3-BF4B-00C04F79EFBC}") = "MrGameEng.UI.Tests", "engin
 EndProject
 Project("{FAE04EC0-301F-11D3-BF4B-00C04F79EFBC}") = "MrGameEng.Audio.Tests", "engine\tests\MrGameEng.Audio.Tests\MrGameEng.Audio.Tests.csproj", "{E0E37D87-4F62-41E9-9CD1-3E7432301508}"
 EndProject
+Project("{FAE04EC0-301F-11D3-BF4B-00C04F79EFBC}") = "MrGameEng.Host", "engine\src\MrGameEng.Host\MrGameEng.Host.csproj", "{6EFAFBB4-F11A-42B9-A8AB-B98E735431F6}"
+EndProject
+Project("{FAE04EC0-301F-11D3-BF4B-00C04F79EFBC}") = "MrGameEng.Host.Tests", "engine\tests\MrGameEng.Host.Tests\MrGameEng.Host.Tests.csproj", "{BE18D2E0-B8AD-4632-AA0F-F9C80BE5D83A}"
+EndProject
 Global
 	GlobalSection(SolutionConfigurationPlatforms) = preSolution
 		Debug|Any CPU = Debug|Any CPU
@@ -231,6 +235,30 @@ Global
 		{E0E37D87-4F62-41E9-9CD1-3E7432301508}.Release|x64.Build.0 = Release|Any CPU
 		{E0E37D87-4F62-41E9-9CD1-3E7432301508}.Release|x86.ActiveCfg = Release|Any CPU
 		{E0E37D87-4F62-41E9-9CD1-3E7432301508}.Release|x86.Build.0 = Release|Any CPU
+		{6EFAFBB4-F11A-42B9-A8AB-B98E735431F6}.Debug|Any CPU.ActiveCfg = Debug|Any CPU
+		{6EFAFBB4-F11A-42B9-A8AB-B98E735431F6}.Debug|Any CPU.Build.0 = Debug|Any CPU
+		{6EFAFBB4-F11A-42B9-A8AB-B98E735431F6}.Debug|x64.ActiveCfg = Debug|Any CPU
+		{6EFAFBB4-F11A-42B9-A8AB-B98E735431F6}.Debug|x64.Build.0 = Debug|Any CPU
+		{6EFAFBB4-F11A-42B9-A8AB-B98E735431F6}.Debug|x86.ActiveCfg = Debug|Any CPU
+		{6EFAFBB4-F11A-42B9-A8AB-B98E735431F6}.Debug|x86.Build.0 = Debug|Any CPU
+		{6EFAFBB4-F11A-42B9-A8AB-B98E735431F6}.Release|Any CPU.ActiveCfg = Release|Any CPU
+		{6EFAFBB4-F11A-42B9-A8AB-B98E735431F6}.Release|Any CPU.Build.0 = Release|Any CPU
+		{6EFAFBB4-F11A-42B9-A8AB-B98E735431F6}.Release|x64.ActiveCfg = Release|Any CPU
+		{6EFAFBB4-F11A-42B9-A8AB-B98E735431F6}.Release|x64.Build.0 = Release|Any CPU
+		{6EFAFBB4-F11A-42B9-A8AB-B98E735431F6}.Release|x86.ActiveCfg = Release|Any CPU
+		{6EFAFBB4-F11A-42B9-A8AB-B98E735431F6}.Release|x86.Build.0 = Release|Any CPU
+		{BE18D2E0-B8AD-4632-AA0F-F9C80BE5D83A}.Debug|Any CPU.ActiveCfg = Debug|Any CPU
+		{BE18D2E0-B8AD-4632-AA0F-F9C80BE5D83A}.Debug|Any CPU.Build.0 = Debug|Any CPU
+		{BE18D2E0-B8AD-4632-AA0F-F9C80BE5D83A}.Debug|x64.ActiveCfg = Debug|Any CPU
+		{BE18D2E0-B8AD-4632-AA0F-F9C80BE5D83A}.Debug|x64.Build.0 = Debug|Any CPU
+		{BE18D2E0-B8AD-4632-AA0F-F9C80BE5D83A}.Debug|x86.ActiveCfg = Debug|Any CPU
+		{BE18D2E0-B8AD-4632-AA0F-F9C80BE5D83A}.Debug|x86.Build.0 = Debug|Any CPU
+		{BE18D2E0-B8AD-4632-AA0F-F9C80BE5D83A}.Release|Any CPU.ActiveCfg = Release|Any CPU
+		{BE18D2E0-B8AD-4632-AA0F-F9C80BE5D83A}.Release|Any CPU.Build.0 = Release|Any CPU
+		{BE18D2E0-B8AD-4632-AA0F-F9C80BE5D83A}.Release|x64.ActiveCfg = Release|Any CPU
+		{BE18D2E0-B8AD-4632-AA0F-F9C80BE5D83A}.Release|x64.Build.0 = Release|Any CPU
+		{BE18D2E0-B8AD-4632-AA0F-F9C80BE5D83A}.Release|x86.ActiveCfg = Release|Any CPU
+		{BE18D2E0-B8AD-4632-AA0F-F9C80BE5D83A}.Release|x86.Build.0 = Release|Any CPU
 	EndGlobalSection
 	GlobalSection(SolutionProperties) = preSolution
 		HideSolutionNode = FALSE
@@ -253,5 +281,7 @@ Global
 		{86ECA4A0-46A2-45F4-8CF4-8FB8BB5DC050} = {CD3B5CE5-C23F-38B4-04AA-A303F94731A5}
 		{BC64F7AF-0FC3-4608-A4FF-1273AB8F2ABD} = {CD3B5CE5-C23F-38B4-04AA-A303F94731A5}
 		{E0E37D87-4F62-41E9-9CD1-3E7432301508} = {CD3B5CE5-C23F-38B4-04AA-A303F94731A5}
+		{6EFAFBB4-F11A-42B9-A8AB-B98E735431F6} = {F4A69A46-AF86-AB4E-7D23-4CCCB7B9A519}
+		{BE18D2E0-B8AD-4632-AA0F-F9C80BE5D83A} = {CD3B5CE5-C23F-38B4-04AA-A303F94731A5}
 	EndGlobalSection
 EndGlobal

docs/гены.md

@@ -0,0 +1,104 @@
+# Гены как фундамент
+
+Гены — **основополагающая** система LittleSim, общая для растений, животных и людей, а не
+структура под один вид. Геном — переменного состава, поэтому возможны произвольные **гибриды**
+(хоть человек с генами растения). Поведение организма не зашито в код, а **вычисляется из генов
+формулами** через слой признаков. Этот документ описывает модель и порядок реализации (фазы G1–G5).
+Дизайн потребителя-растений — в [растения.md](растения.md); гены заменяют его жёсткий `PlantGenome`.
+
+## Ключевые понятия
+
+- **`GeneDef`** — отдельный деф на ген, организм-агностичный: id, тип (числовой/дискретный/флаг),
+  диапазон/дефолт/разброс (для генерации особи), доминантность (дискретные — доминант/рецессив;
+  числовые — смешение), мутации (вероятность/величина), теги/категория и **эффекты** — вклады гена
+  в признаки через формулы.
+- **Геном** — управляемый объект на сущности: набор генов **переменного состава** (id гена → пара
+  аллелей, диплоид). Поддерживает добавление/удаление/смешивание генов → гибриды. Скрещивание —
+  помейозно по объединению генов родителей + мутация. Сериализуется в сейв.
+- **Признаки (traits)** — фенотип, вычисляемый из генома + среды: `growthSpeed`, `fruitYield`,
+  продукт добычи, цвет, период плодоношения, жизнь, расселение… **Системы читают готовые признаки**,
+  а не гены напрямую. Поэтому одна система плодоношения работает и для дерева, и для человека с
+  «плодовым» геном; и так «учитываются гены во всех расчётах».
+- **Движок формул** — свой (без внешних библиотек) вычислитель выражений в дефах: числа, операции,
+  функции (`min/max/clamp/lerp/pow/exp/…`), переменные (значения генов/среды/других признаков).
+  Парсинг → AST → компиляция в делегат; детерминизм; покрыт тестами.
+- **Регэкспы в дефах** — три применения: выбор/группировка генов по шаблону имени в формулах
+  (напр. «сумма всех `leaf_*`»); правила/патчи контента (применять патч ко всем дефам по шаблону);
+  валидация строковых полей дефов при загрузке.
+
+## Модель
+
+```
+GeneDef (данные) ──┐
+                   ├─► Геном особи (id гена → аллели) ──► [формулы эффектов + среда] ──► Признаки ──► Системы
+GeneDef.effects ───┘                                         (движок формул)            (traits)
+```
+
+- Генерация особи: из базового набора генов вида (деф организма ссылается на `GeneDef` с базовыми
+  значениями/разбросом) создаются аллели; всё сидируется `Random` мира — детерминизм.
+- Признаки кэшируются на особи; пересчитываются при изменении генома (статические признаки) и/или по
+  среде (динамические — напр. итоговая скорость роста зависит ещё от света/температуры в точке).
+- Скрещивание: для каждого гена потомок берёт по аллелю от каждого родителя (если ген есть у обоих;
+  если только у одного — наследуется с шансом), затем мутация по `GeneDef`.
+
+## Фазы
+
+Каждая фаза — отдельным планом (план → утверждение → коммит), как остальные работы.
+
+### G1 — движок формул (Core)
+
+Самодостаточный keystone, нужен всему остальному.
+- Свой вычислитель выражений: лексер → парсер → AST → компиляция в `Func<context, float>`.
+  Поддержка: числа, `+ - * / %`, скобки, унарный минус, сравнения/тернарник (для условий вроде
+  «плодоносит ли»), функции (`min,max,clamp,lerp,pow,exp,floor,round,abs,…`), переменные по имени.
+- Контекст переменных — провайдер `name → value` (значения генов, среды, признаков).
+- Детерминизм, без аллокаций при вычислении (компиляция один раз). Тесты на парсинг/вычисление/ошибки.
+- Локация: `engine/src/MrGameEng.Core` (или `MrGameEng.Content`, ближе к дефам) — уточнится в плане.
+
+### G2 — фундамент генов (движок + контент-слой)
+
+- `GeneDef` (тип дефа) и реестр генов; парсинг эффектов как формул (зависит от G1).
+- Управляемый `Genome` (компонент-объект): набор генов с аллелями; генерация из набора вида;
+  скрещивание + мутация; (де)сериализация.
+- Слой признаков: вычисление `traits` из генома и эффектов (формулы) + провайдера среды; кэш и
+  инвалидация. API `Trait(name)` для систем.
+- Без растительной специфики — общая машинерия для любых организмов.
+
+### G3 — миграция растений на гены/признаки
+
+- Рост/размножение/жизненный цикл растений читают **признаки** (`growthSpeed`, оптимум/толерантность
+  света/температуры/почвы, жизнь, расселение, самоопыление, мутации) вместо полей фиксированного
+  `PlantGenome`.
+- `plants.json`/`GeneDef`: набор генов вида описывается данными; убираем жёсткий `PlantGenome`/`Breed`.
+- Поведение эквивалентно текущему (фазы A–D), но теперь полностью data-driven через гены/формулы.
+- Сейв популяции хранит динамический геном.
+
+### G4 — генный контент растений
+
+Новые механики как признаки + небольшие системы:
+- **Плодоношение:** признаки «плодоносит ли» (флаг), тип плода (дискретный ген → продукт-деф), число
+  плодов, период/сезон плодоношения; система создаёт плоды у зрелых растений.
+- **Добыча:** что даёт при сборе (дерево/грибы/трава/…) — дискретный ген → продукт; количество — числом.
+- **Цвета/морфология:** тинт и вариации спрайта из генов; периоды и скорость роста — уже признаки.
+
+### G5 — регэкспы и контент-инструменты
+
+- Группировка генов по шаблону имени в формулах/эффектах (часть G1/G2, выносится сюда как фича).
+- **Контент-патчи:** применять патч-деф ко всем дефам, чьё имя подходит под регэксп (массовые правки
+  модами поверх Core).
+- **Валидация:** проверка строковых полей дефов (id/ключи/форматы) по шаблонам при загрузке мода.
+
+### Позже — животные и люди, гибриды
+
+Та же машинерия генома/признаков переиспользуется для животных и людей; гибриды — добавлением
+«чужих» генов в геном (напр. фотосинтез человеку «растительным» геном, дающим признак, который
+читает существующая система). Никаких спец-веток в коде — только новые `GeneDef` и формулы.
+
+## Принципы
+
+- **Гены — источник истины; формулы — мост; признаки — то, что читают системы.** Системы не знают
+  о конкретных видах, только о признаках.
+- **Data-driven:** новый ген/эффект/признак — это деф и формула, а не код.
+- **Детерминизм:** генерация, скрещивание и мутации — на сидированном `Random`; формулы чисты.
+- **Движок vs игра:** движок даёт формулы, `GeneDef`, геном, вычисление признаков, регэксп-инструменты;
+  игра задаёт конкретные гены/формулы/системы-потребители (плодоношение, добыча) данными и кодом.

src/LittleSim/LittleSim.csproj

@@ -6,6 +6,7 @@
 
   <ItemGroup>
     <ProjectReference Include="..\..\engine\src\MrGameEng.Core\MrGameEng.Core.csproj" />
+    <ProjectReference Include="..\..\engine\src\MrGameEng.Host\MrGameEng.Host.csproj" />
     <ProjectReference Include="..\..\engine\src\MrGameEng.Graphics\MrGameEng.Graphics.csproj" />
     <ProjectReference Include="..\..\engine\src\MrGameEng.Audio\MrGameEng.Audio.csproj" />
     <ProjectReference Include="..\..\engine\src\MrGameEng.Content\MrGameEng.Content.csproj" />

src/LittleSim/Program.cs

@@ -1,6 +1,7 @@
 using LittleSim.Scenes;
 using Microsoft.Xna.Framework;
 using MrGameEng.Core;
+using MrGameEng.Host;
 
 // Контент Core-мода грузится уже в окне — на загрузочном экране (BootScene), в фоне.
 using var host = new GameHost(

src/LittleSim/Scenes/BootScene.cs

@@ -5,6 +5,7 @@ using LittleSim.UI;
 using Microsoft.Xna.Framework;
 using MrGameEng.Audio;
 using MrGameEng.Core;
+using MrGameEng.Host;
 using MrGameEng.UI;
 using Myra.Graphics2D.UI;
 
@@ -73,6 +74,6 @@ public sealed class BootScene : Scene
         Context.Services.Add(content);
         Context.Services.Add(new ModAtlases(content.AtlasCacheDirectory));
         content.Languages.SetLanguage(_settings.Language);
-        Context.Scenes.Switch(new MainMenuScene(), Transition.Fade(0.6f));
+        Context.Scenes.Switch(new MainMenuScene(), Transitions.Fade(0.6f));
     }
 }

src/LittleSim/Scenes/CreditsScene.cs

@@ -2,6 +2,7 @@ using LittleSim.Content;
 using LittleSim.UI;
 using Microsoft.Xna.Framework.Input;
 using MrGameEng.Core;
+using MrGameEng.Host;
 using MrGameEng.Input;
 using MrGameEng.UI;
 
@@ -40,7 +41,7 @@ public sealed class CreditsScene : Scene
     {
         if (!Context.Scenes.IsTransitioning)
         {
-            Context.Scenes.Switch(new MainMenuScene(), Transition.Fade(0.4f));
+            Context.Scenes.Switch(new MainMenuScene(), Transitions.Fade(0.4f));
         }
     }
 }

src/LittleSim/Scenes/LoadGameScene.cs

@@ -3,6 +3,7 @@ using LittleSim.Content;
 using LittleSim.UI;
 using Microsoft.Xna.Framework.Input;
 using MrGameEng.Core;
+using MrGameEng.Host;
 using MrGameEng.Input;
 using MrGameEng.UI;
 using Myra.Graphics2D.UI;
@@ -73,7 +74,7 @@ public sealed class LoadGameScene : Scene
                         {
                             Context.Scenes.Switch(
                                 new WorldScene(save.ToConfig(), save),
-                                Transition.Fade(0.6f)
+                                Transitions.Fade(0.6f)
                             );
                         }
                     },
@@ -104,7 +105,7 @@ public sealed class LoadGameScene : Scene
     {
         if (!Context.Scenes.IsTransitioning)
         {
-            Context.Scenes.Switch(new MainMenuScene(), Transition.Fade(0.4f));
+            Context.Scenes.Switch(new MainMenuScene(), Transitions.Fade(0.4f));
         }
     }
 }

src/LittleSim/Scenes/MainMenuScene.cs

@@ -2,6 +2,7 @@ using LittleSim.Content;
 using LittleSim.UI;
 using Microsoft.Xna.Framework;
 using MrGameEng.Core;
+using MrGameEng.Host;
 using MrGameEng.UI;
 
 namespace LittleSim.Scenes;
@@ -37,7 +38,7 @@ public sealed class MainMenuScene : Scene
     {
         if (!Context.Scenes.IsTransitioning)
         {
-            Context.Scenes.Switch(scene, Transition.Fade(0.4f));
+            Context.Scenes.Switch(scene, Transitions.Fade(0.4f));
         }
     }
 }

src/LittleSim/Scenes/NewWorldScene.cs

@@ -6,6 +6,7 @@ using LittleSim.Content;
 using LittleSim.UI;
 using Microsoft.Xna.Framework.Input;
 using MrGameEng.Core;
+using MrGameEng.Host;
 using MrGameEng.Input;
 using MrGameEng.UI;
 using Myra.Graphics2D.UI;
@@ -153,14 +154,14 @@ public sealed class NewWorldScene : Scene
             Seed = seed,
             SmoothPasses = _smoothing,
         };
-        Context.Scenes.Switch(new WorldScene(config), Transition.Fade(0.6f));
+        Context.Scenes.Switch(new WorldScene(config), Transitions.Fade(0.6f));
     }
 
     private void Back()
     {
         if (!Context.Scenes.IsTransitioning)
         {
-            Context.Scenes.Switch(new MainMenuScene(), Transition.Fade(0.4f));
+            Context.Scenes.Switch(new MainMenuScene(), Transitions.Fade(0.4f));
         }
     }
 }

src/LittleSim/Scenes/PauseMenu.cs

@@ -5,6 +5,7 @@ using LittleSim.UI;
 using Microsoft.Xna.Framework;
 using MrGameEng.Audio;
 using MrGameEng.Core;
+using MrGameEng.Host;
 using Myra.Graphics2D.Brushes;
 using Myra.Graphics2D.UI;
 

src/LittleSim/Scenes/SettingsScene.cs

@@ -5,6 +5,7 @@ using Microsoft.Xna.Framework;
 using Microsoft.Xna.Framework.Input;
 using MrGameEng.Audio;
 using MrGameEng.Core;
+using MrGameEng.Host;
 using MrGameEng.Input;
 using MrGameEng.UI;
 using Myra.Graphics2D.UI;
@@ -59,7 +60,7 @@ public sealed class SettingsScene : Scene
     {
         if (!Context.Scenes.IsTransitioning)
         {
-            Context.Scenes.Switch(new MainMenuScene(), Transition.Fade(0.4f));
+            Context.Scenes.Switch(new MainMenuScene(), Transitions.Fade(0.4f));
         }
     }
 }

src/LittleSim/Scenes/WorldScene.cs

@@ -10,7 +10,9 @@ using Microsoft.Xna.Framework.Input;
 using MrGameEng.Assets;
 using MrGameEng.Core;
 using MrGameEng.DevConsole;
+using MrGameEng.Formulas;
 using MrGameEng.Graphics;
+using MrGameEng.Host;
 using MrGameEng.Input;
 using MrGameEng.Inspector;
 using MrGameEng.Lighting;
@@ -73,7 +75,7 @@ public sealed class WorldScene : Scene
         var assets = Context.Services.GetOrDefault<AssetManager>() ?? Context.UseAssets();
         var content = Context.Services.Get<GameContent>();
         var atlases = Context.Services.Get<ModAtlases>();
-        var device = Context.GraphicsDevice;
+        var device = Context.GetGraphicsDevice();
         var input = this.UseInput();
         _speed = Context.Services.Get<GameSpeed>();
         _speed.SetStep(0); // новый мир/загрузка стартуют на x1
@@ -435,7 +437,7 @@ public sealed class WorldScene : Scene
         if (!Context.Scenes.IsTransitioning)
         {
             _speed.Resume();
-            Context.Scenes.Switch(scene, Transition.Fade(0.5f));
+            Context.Scenes.Switch(scene, Transitions.Fade(0.5f));
         }
     }
 
@@ -456,10 +458,34 @@ public sealed class WorldScene : Scene
                 c.WriteLine($"regenerating world, seed {seed}");
                 Context.Scenes.Switch(
                     new WorldScene(_config with { Seed = seed }),
-                    Transition.Fade(0.6f)
+                    Transitions.Fade(0.6f)
                 );
             }
         );
+        console.Register(
+            "formula",
+            "formula <expr> — compile and evaluate an expression (gene-formula engine demo)",
+            (c, args) =>
+            {
+                if (args.Length == 0)
+                {
+                    c.WriteLine(
+                        "usage: formula <expr>  e.g. formula clamp(lerp(0, 10, 0.5), 0, 8)"
+                    );
+                    return;
+                }
+
+                var expression = string.Join(' ', args);
+                try
+                {
+                    c.WriteLine($"{expression} = {Formula.Compile(expression).Evaluate()}");
+                }
+                catch (FormulaException e)
+                {
+                    c.WriteLine($"error: {e.Message}");
+                }
+            }
+        );
         console.Register(
             "menu",
             "menu — return to the main menu",