Животные A1: фундамент — AnimalDef, гены зверя, спавн оленя

Новый тип дефа Animal (AnimalDef : PawnDef) + animals.json (Deer). 8 организм-агностичных животных генов в genes.json. AnimalPhenotype/AnimalOrganism, AnimalSet (шаблон генома вида) и AnimalFactory — зеркала растительных PlantSet/PlantFactory. Детерминированный спавн стада оленей по суше в WorldScene с рендером и тинтом меха по гену; консольная команда 'animal <species>'.

Проверено: сборка чистая, --check-content (7 типов дефов, 28 генов).

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

Mods/Core/Defs/animals.json

@@ -0,0 +1,26 @@
+{
+  "type": "Animal",
+  // Виды-животные (фаза A1): подтип Pawn (kind=animal) + базовый геном вида из общих Gene-дефов
+  // (см. genes.json). Особь при спавне получает аллели вокруг этих баз, фенотип — формулами генов.
+  // Пол, стадии роста, размножение, здоровье и поведение приходят в фазах A2+.
+  "defs": [
+    {
+      "defName": "Deer",
+      "label": "pawn.deer",
+      "kind": "animal",
+      "texture": "things/pawn/animal/deer/DeerFemale_east",
+      "genome": {
+        "bodySize": 1.5,
+        "metabolism": 1.0,
+        "moveSpeed": 1.2,
+        "bloodVolume": 1.4,
+        "vision": 1.3,
+        "brainSize": 0.45,
+        "insulation": 0.55,
+        "furColor": 0.45,
+        "lifespan": 360,
+        "spread": 0.08
+      }
+    }
+  ]
+}

Mods/Core/Defs/genes.json

@@ -74,6 +74,32 @@
       "default": 0, "min": 0, "max": 1, "spread": 0, "mutationChance": 0, "tags": ["derived"],
       "effects": { "hardiness": "gsum('Gene.*Tolerance')" } },
 
+    // --- Животные (фаза A1): организм-агностичные гены зверя (их несёт геном животного) ---
+    { "defName": "GeneMaxBodySize", "parent": "BaseNumericGene", "label": "gene.bodySize",
+      "default": 1.0, "min": 0.1, "max": 4.0, "tags": ["animal", "body"],
+      "effects": { "bodySize": "value" } },
+    { "defName": "GeneMetabolism", "parent": "BaseNumericGene", "label": "gene.metabolism",
+      "default": 1.0, "min": 0.2, "max": 3.0, "tags": ["animal", "metabolism"],
+      "effects": { "metabolism": "value" } },
+    { "defName": "GeneMoveSpeed", "parent": "BaseNumericGene", "label": "gene.moveSpeed",
+      "default": 1.0, "min": 0.2, "max": 3.0, "tags": ["animal", "movement"],
+      "effects": { "moveSpeed": "value" } },
+    { "defName": "GeneBloodVolume", "parent": "BaseNumericGene", "label": "gene.bloodVolume",
+      "default": 1.0, "min": 0.2, "max": 3.0, "tags": ["animal", "health"],
+      "effects": { "bloodVolume": "value" } },
+    { "defName": "GeneVision", "parent": "BaseNumericGene", "label": "gene.vision",
+      "default": 1.0, "min": 0.2, "max": 3.0, "tags": ["animal", "senses"],
+      "effects": { "vision": "value" } },
+    { "defName": "GeneBrainSize", "parent": "BaseNumericGene", "label": "gene.brainSize",
+      "default": 0.45, "min": 0.0, "max": 1.0, "tags": ["animal", "brain"],
+      "effects": { "brainSize": "value" } },
+    { "defName": "GeneInsulation", "parent": "BaseNumericGene", "label": "gene.insulation",
+      "default": 0.5, "min": 0.0, "max": 1.0, "tags": ["animal", "temperature"],
+      "effects": { "insulation": "value" } },
+    { "defName": "GeneFurColor", "parent": "BaseNumericGene", "label": "gene.furColor",
+      "default": 0.5, "min": 0.0, "max": 1.0, "spread": 0.06, "tags": ["animal", "morphology", "color"],
+      "effects": { "furHue": "value" } },
+
     // Дискретный ген морфы: вариант 0 доминирует, 1 (рецессивный) виден только в гомозиготе.
     { "defName": "GeneMorph", "kind": "Discrete", "label": "gene.morph",
       "variants": 2, "variantWeights": [0.82, 0.18], "mutationChance": 0.05, "tags": ["morphology"],

src/LittleSim/Content/AnimalSet.cs

@@ -0,0 +1,97 @@
+using Microsoft.Xna.Framework.Graphics;
+using MrGameEng.Genetics;
+using MrGameEng.Graphics;
+
+namespace LittleSim.Content;
+
+/// <summary>
+/// Готовая (resolved) таблица животных для сцены: по каждому <see cref="AnimalDef"/> — загруженный
+/// регион атласа и набор генов вида (<see cref="GenomeTemplate"/>) для генерации особей. Строится
+/// один раз при загрузке сцены (нужны атлас и устройство), как <see cref="PlantSet"/>. Системы и
+/// фабрика индексируются в неё без словарей. Фаза A1 — один спрайт на вид; стадии/пол придут позже.
+/// </summary>
+public sealed class AnimalSet
+{
+    /// <summary>Вид животного: его деф, спрайт и набор генов для генерации особи.</summary>
+    public sealed class Species
+    {
+        /// <summary>Исходный деф животного.</summary>
+        public required AnimalDef Def { get; init; }
+
+        /// <summary>Спрайт вида (фаза A1 — единый; стадии/пол позже).</summary>
+        public required Texture2DRegion Region { get; init; }
+
+        /// <summary>Набор генов вида: базовые значения для генерации особи.</summary>
+        public required GenomeTemplate Template { get; init; }
+    }
+
+    private readonly Species[] _species;
+    private readonly Dictionary<AnimalDef, int> _index = new();
+
+    /// <summary>Общий реестр генов (по id) для скрещивания и вычисления признаков животных.</summary>
+    public IReadOnlyDictionary<string, GeneDef> GeneRegistry { get; }
+
+    /// <summary>Строит таблицу из всех (не-abstract) <see cref="AnimalDef"/> мода.</summary>
+    public AnimalSet(GameContent content, ModAtlases atlases, GraphicsDevice device)
+    {
+        var genes = content
+            .Defs.All<GeneDef>()
+            .ToDictionary(g => g.DefName, g => g, StringComparer.Ordinal);
+        GeneRegistry = genes;
+
+        var defs = content.Defs.All<AnimalDef>().ToArray();
+        _species = new Species[defs.Length];
+        for (var i = 0; i < defs.Length; i++)
+        {
+            var def = defs[i];
+            _species[i] = new Species
+            {
+                Def = def,
+                Region = atlases.GetRegion(device, def.Texture),
+                Template = BuildTemplate(def.Genome, genes),
+            };
+            _index[def] = i;
+        }
+    }
+
+    /// <summary>Число видов в таблице.</summary>
+    public int Count => _species.Length;
+
+    /// <summary>Вид по индексу.</summary>
+    public Species this[int index] => _species[index];
+
+    /// <summary>Индекс вида по дефу.</summary>
+    public int IndexOf(AnimalDef def) => _index[def];
+
+    // Переводит базовый геном вида (числа из animals.json) в набор генов: каждое число — центр
+    // аллелей соответствующего общего GeneDef. Зеркало PlantSet.BuildTemplate.
+    private static GenomeTemplate BuildTemplate(
+        AnimalGenomeDef g,
+        IReadOnlyDictionary<string, GeneDef> genes
+    )
+    {
+        GeneDef Gene(string id) =>
+            genes.TryGetValue(id, out var def)
+                ? def
+                : throw new KeyNotFoundException(
+                    $"Gene def '{id}' not found — is Mods/Core/Defs/genes.json loaded?"
+                );
+
+        GenomeTemplate.Entry Numeric(string id, float baseValue) =>
+            new(Gene(id), baseValue, g.Spread);
+
+        return new GenomeTemplate(
+            [
+                Numeric("GeneMaxBodySize", g.BodySize),
+                Numeric("GeneMetabolism", g.Metabolism),
+                Numeric("GeneMoveSpeed", g.MoveSpeed),
+                Numeric("GeneBloodVolume", g.BloodVolume),
+                Numeric("GeneVision", g.Vision),
+                new GenomeTemplate.Entry(Gene("GeneBrainSize"), g.BrainSize, 0.03f),
+                Numeric("GeneInsulation", g.Insulation),
+                new GenomeTemplate.Entry(Gene("GeneFurColor"), g.FurColor, 0.06f),
+                Numeric("GeneLifespan", g.Lifespan),
+            ]
+        );
+    }
+}

src/LittleSim/Content/GameContent.cs

@@ -63,6 +63,7 @@ public sealed class GameContent
         defs.RegisterType<ProductDef>("Product");
         defs.RegisterType<PlantDef>("Plant");
         defs.RegisterType<PawnDef>("Pawn");
+        defs.RegisterType<AnimalDef>("Animal");
         defs.RegisterType<WorldPresetDef>("WorldPreset");
         // Валидация имён при загрузке (фаза G5): гены и продукты обязаны иметь префикс типа.
         defs.RegisterValidator("Gene", "defName", "^Gene", "gene defName must start with 'Gene'");

src/LittleSim/Content/GameDefs.cs

@@ -191,7 +191,7 @@ public sealed class WorldPresetDef : Def
 }
 
 /// <summary>Существо (Defs/pawns.json): текстура, размер и вид (житель/животное).</summary>
-public sealed class PawnDef : Def
+public class PawnDef : Def
 {
     /// <summary>Вид существа: жители ("being") живут в мировой сцене, животные ("animal") — в террейне.</summary>
     public const string KindBeing = "being";
@@ -208,3 +208,53 @@ public sealed class PawnDef : Def
     /// <summary>Вид: <see cref="KindBeing"/> или <see cref="KindAnimal"/>.</summary>
     public string Kind { get; init; } = "";
 }
+
+/// <summary>
+/// Базовый геном вида-животного (вложенный объект <see cref="AnimalDef.Genome"/>): центры аллелей
+/// животных генов (см. <c>genes.json</c>). Особь при спавне получает аллели рядом с этими базами
+/// (разброс — <see cref="Spread"/>), а фенотип считается формулами генов над аллелями. Зеркало
+/// растительного <see cref="GenomeDef"/>, только для зверя.
+/// </summary>
+public sealed class AnimalGenomeDef
+{
+    /// <summary>Размер тела в клетках — масштаб спрайта и (позже) HP/расхода энергии.</summary>
+    public float BodySize { get; init; } = 1f;
+
+    /// <summary>Скорость обмена веществ — множитель расхода нужд (голод/жажда).</summary>
+    public float Metabolism { get; init; } = 1f;
+
+    /// <summary>Скорость передвижения (множитель).</summary>
+    public float MoveSpeed { get; init; } = 1f;
+
+    /// <summary>Объём крови (множитель) — масштаб скорости кровопотери в системе здоровья.</summary>
+    public float BloodVolume { get; init; } = 1f;
+
+    /// <summary>Дальность зрения (множитель радиуса поиска корма/воды/партнёра).</summary>
+    public float Vision { get; init; } = 1f;
+
+    /// <summary>Размер мозга (0..1) — основа интеллекта (гейт нужд/действий).</summary>
+    public float BrainSize { get; init; } = 0.45f;
+
+    /// <summary>Теплоизоляция мехом (0..1) — терморегуляция.</summary>
+    public float Insulation { get; init; } = 0.5f;
+
+    /// <summary>Оттенок меха (0..1) — сдвиг тинта спрайта (как leafHue у растений).</summary>
+    public float FurColor { get; init; } = 0.5f;
+
+    /// <summary>Продолжительность жизни (игровых дней) до смерти от старости.</summary>
+    public float Lifespan { get; init; } = 160f;
+
+    /// <summary>Доля разброса аллелей вокруг базы при генерации особи.</summary>
+    public float Spread { get; init; } = 0.08f;
+}
+
+/// <summary>
+/// Вид-животное (Defs/animals.json): подтип <see cref="PawnDef"/> (текстура/размер/вид) плюс базовый
+/// геном вида. Поведение, здоровье и стадии живут на компонентах сущности (фазы A2+), а не на типе
+/// дефа — существующие 9 животных-<see cref="PawnDef"/> остаются валидными.
+/// </summary>
+public sealed class AnimalDef : PawnDef
+{
+    /// <summary>Базовый геном вида: центры аллелей животных генов.</summary>
+    public AnimalGenomeDef Genome { get; init; } = new();
+}

src/LittleSim/Scenes/WorldScene.cs

@@ -65,6 +65,7 @@ public sealed class WorldScene : Scene
     private readonly List<Action> _speedRefreshers = [];
 
     private PlantSet _plants = null!;
+    private AnimalSet _animals = null!;
     private float[] _cellFertility = [];
     private bool[] _cellLand = [];
     private bool[] _cellOccluderBase = []; // горы (статично из террейна)
@@ -109,6 +110,7 @@ public sealed class WorldScene : Scene
 
         // Рельеф детерминирован сидом. Растения: новый мир — скаттер из сида; загрузка — из сейва.
         _plants = new PlantSet(content, atlases, device);
+        _animals = new AnimalSet(content, atlases, device);
         var loadingPlants = _save?.Plants is { Count: > 0 };
         BuildTerrain(
             content,
@@ -122,6 +124,10 @@ public sealed class WorldScene : Scene
             RestorePlants(content);
         }
 
+        // Животные (фаза A1): детерминированный начальный спавн по суше. Пока без сейва/симуляции —
+        // регенерируются из сида и для нового, и для загруженного мира.
+        SpawnAnimals(content);
+
         // Освещение: лайтмап (день/ночь × окклюзия от гор/крон + точечные) множится поверх мира,
         // а Lighting.SampleAt даёт локальный свет системе роста (подлесок под кронами растёт хуже).
         var lighting = this.UseLighting(
@@ -454,6 +460,64 @@ public sealed class WorldScene : Scene
         }
     }
 
+    // Детерминированный начальный спавн оленей по клеткам суши (фаза A1): количество — лёгкое стадо,
+    // масштаб по площади суши; геном каждой особи генерируется из шаблона вида (разброс + аллели).
+    private void SpawnAnimals(GameContent content)
+    {
+        if (_animals.Count == 0 || !content.Defs.TryGet<AnimalDef>("Deer", out var deerDef))
+        {
+            return;
+        }
+
+        var species = _animals.IndexOf(deerDef);
+        var template = _animals[species].Template;
+        var random = new Random(_config.Seed + 0x5EED);
+
+        var landCells = 0;
+        for (var i = 0; i < _cellLand.Length; i++)
+        {
+            if (_cellLand[i])
+            {
+                landCells++;
+            }
+        }
+
+        if (landCells == 0)
+        {
+            return;
+        }
+
+        var count = Math.Clamp(landCells / 400, 6, 40);
+        var placed = 0;
+        var attempts = 0;
+        while (placed < count && attempts < count * 50)
+        {
+            attempts++;
+            var cell = random.Next(_cellLand.Length);
+            if (!_cellLand[cell])
+            {
+                continue;
+            }
+
+            var cx = cell % _config.Width;
+            var cy = cell / _config.Width;
+            var px = (cx + 0.2f + random.NextSingle() * 0.6f) * CellSize;
+            var py = (cy + 0.2f + random.NextSingle() * 0.6f) * CellSize;
+            AnimalFactory.Create(
+                Store,
+                _animals,
+                species,
+                new Vector2(px, py),
+                template.Generate(random),
+                generation: 0,
+                CellSize
+            );
+            placed++;
+        }
+
+        Log.Info($"Spawned {placed} deer");
+    }
+
     // Текущая сетка окклюдеров для лайтмапа: статичные горы + клетки со зрелыми деревьями.
     private bool[] BuildOccluders()
     {
@@ -552,6 +616,11 @@ public sealed class WorldScene : Scene
             "plant <species> [seed] — sample a species genome and show its gene-driven traits/products",
             (c, args) => RunPlantDemo(c, content, args)
         );
+        console.Register(
+            "animal",
+            "animal <species> [seed] — sample an animal genome and show its gene-driven traits",
+            (c, args) => RunAnimalDemo(c, content, args)
+        );
         console.Register(
             "menu",
             "menu — return to the main menu",
@@ -659,6 +728,40 @@ public sealed class WorldScene : Scene
         }
     }
 
+    // Демонстрация животного (фаза A1): по виду берём его набор генов, генерируем особь и печатаем
+    // признаки, вычисленные формулами генов (тело/мозг/метаболизм/чувства/мех).
+    private void RunAnimalDemo(DevConsole console, GameContent content, string[] args)
+    {
+        var species = content.Defs.NamesOf("Animal");
+        if (args.Length == 0)
+        {
+            console.WriteLine("usage: animal <species> [seed]  e.g. animal Deer");
+            console.WriteLine($"species: {string.Join(", ", species)}");
+            return;
+        }
+
+        if (!content.Defs.TryGet<AnimalDef>(args[0], out var def))
+        {
+            console.WriteLine($"no animal '{args[0]}'; species: {string.Join(", ", species)}");
+            return;
+        }
+
+        var index = _animals.IndexOf(def);
+        var seed = args.Length > 1 ? int.Parse(args[1]) : Random.Shared.Next();
+        var genome = _animals[index].Template.Generate(new Random(seed));
+        var traits = AnimalPhenotype.FromTraits(Phenotype.Compute(genome, _animals.GeneRegistry));
+
+        console.WriteLine($"{def.DefName} (seed {seed}):");
+        console.WriteLine(
+            $"  body {traits.BodySize:0.##} cells, lifespan {traits.Lifespan:0} d, "
+                + $"brain {traits.BrainSize:0.##}, metabolism {traits.Metabolism:0.##}"
+        );
+        console.WriteLine(
+            $"  move {traits.MoveSpeed:0.##}, vision {traits.Vision:0.##}, blood {traits.BloodVolume:0.##}, "
+                + $"insulation {traits.Insulation:0.##}, furHue {traits.FurHue:0.##}"
+        );
+    }
+
     private static string ProductLabel(GameContent content, string productDefName) =>
         content.Defs.TryGet<ProductDef>(productDefName, out var product)
             ? content.Languages.Get(product.Label)

src/LittleSim/Sim/AnimalFactory.cs

@@ -0,0 +1,62 @@
+using Friflo.Engine.ECS;
+using LittleSim.Content;
+using LittleSim.Scenes;
+using Microsoft.Xna.Framework;
+using MrGameEng.Genetics;
+using MrGameEng.Graphics;
+
+namespace LittleSim.Sim;
+
+/// <summary>
+/// Единая точка создания сущности-животного: спрайт вида, признаки из генома формулами генов, тинт по
+/// оттенку меха и компонент-организм. Переиспользуется начальным спавном, размножением и загрузкой —
+/// чтобы все животные собирались одинаково. Зеркало <see cref="PlantFactory"/>.
+/// </summary>
+public static class AnimalFactory
+{
+    // Якоря оттенка меха: тёплый рыжевато-песочный → холодный серо-голубой (по гену furColor).
+    private static readonly Color FurWarm = new(255, 226, 188);
+    private static readonly Color FurCool = new(206, 222, 235);
+
+    /// <summary>Создаёт животное вида <paramref name="species"/> с заданным геномом и поколением.</summary>
+    public static Entity Create(
+        EntityStore store,
+        AnimalSet animals,
+        int species,
+        Vector2 position,
+        Genome genome,
+        int generation,
+        int cellSize
+    )
+    {
+        var sp = animals[species];
+        var traits = AnimalPhenotype.FromTraits(Phenotype.Compute(genome, animals.GeneRegistry));
+
+        var sprite = new Sprite(sp.Region, GameLayers.Beings);
+        sprite.CenterOrigin();
+        sprite.Color = Tint(traits);
+
+        // Размер спрайта задаёт ген размера тела; деф-fallback — на случай отсутствия гена.
+        var sizeCells = traits.BodySize > 0f ? traits.BodySize : sp.Def.SizeCells;
+
+        return store.CreateEntity(
+            new Transform2D(position, scale: new Vector2(cellSize * sizeCells / sp.Region.Width)),
+            sprite,
+            new AnimalOrganism
+            {
+                Genome = genome,
+                Traits = traits,
+                Species = species,
+                Generation = generation,
+            }
+        );
+    }
+
+    // Цвет животного из генов: лёгкий тёплый/холодный сдвиг меха (ген furHue) поверх текстуры —
+    // субтильный, чтобы не перекрашивать уже цветной спрайт зверя (как leafHue у растений).
+    private static Color Tint(in AnimalPhenotype traits)
+    {
+        var fur = Color.Lerp(FurWarm, FurCool, Math.Clamp(traits.FurHue, 0f, 1f));
+        return Color.Lerp(Color.White, fur, 0.5f);
+    }
+}

src/LittleSim/Sim/AnimalOrganism.cs

@@ -0,0 +1,79 @@
+using System.Collections.Generic;
+using Friflo.Engine.ECS;
+using MrGameEng.Genetics;
+
+namespace LittleSim.Sim;
+
+/// <summary>
+/// Признаки (фенотип) животного, вычисленные из генома формулами генов (см. <c>genes.json</c>):
+/// готовые значения, которые читают системы, не касаясь генов напрямую. Зеркало
+/// <see cref="PlantPhenotype"/>. Имена полей соответствуют именам признаков в эффектах генов.
+/// </summary>
+public struct AnimalPhenotype
+{
+    /// <summary>Размер тела в клетках (масштаб спрайта; позже — HP/расход энергии).</summary>
+    public float BodySize;
+
+    /// <summary>Скорость обмена веществ — множитель расхода нужд.</summary>
+    public float Metabolism;
+
+    /// <summary>Скорость передвижения (множитель).</summary>
+    public float MoveSpeed;
+
+    /// <summary>Объём крови (множитель) — масштаб скорости кровопотери.</summary>
+    public float BloodVolume;
+
+    /// <summary>Дальность зрения (множитель радиуса поиска).</summary>
+    public float Vision;
+
+    /// <summary>Размер мозга (0..1) — основа интеллекта.</summary>
+    public float BrainSize;
+
+    /// <summary>Теплоизоляция мехом (0..1).</summary>
+    public float Insulation;
+
+    /// <summary>Оттенок меха (0..1) — сдвиг тинта спрайта.</summary>
+    public float FurHue;
+
+    /// <summary>Продолжительность жизни (игровых дней).</summary>
+    public float Lifespan;
+
+    /// <summary>Собирает фенотип из карты признаков, посчитанной <see cref="Phenotype.Compute"/>.</summary>
+    public static AnimalPhenotype FromTraits(IReadOnlyDictionary<string, float> traits)
+    {
+        float T(string name) => traits.GetValueOrDefault(name);
+        return new AnimalPhenotype
+        {
+            BodySize = T("bodySize"),
+            Metabolism = T("metabolism"),
+            MoveSpeed = T("moveSpeed"),
+            BloodVolume = T("bloodVolume"),
+            Vision = T("vision"),
+            BrainSize = T("brainSize"),
+            Insulation = T("insulation"),
+            FurHue = T("furHue"),
+            Lifespan = T("lifespan"),
+        };
+    }
+}
+
+/// <summary>
+/// Компонент-организм животного: управляемый <see cref="Genome"/> (для размножения, сейва и
+/// пересчёта), выраженный фенотип <see cref="Traits"/>, индекс вида в <see cref="Content.AnimalSet"/>
+/// и номер поколения (для <c>popstats</c> и видимого дрейфа). Геном — ссылочный объект, поэтому
+/// компонент несёт ссылку, а не копию (как у растений). Зеркало <see cref="PlantOrganism"/>.
+/// </summary>
+public struct AnimalOrganism : IComponent
+{
+    /// <summary>Геном особи (аллели по генам); источник истины для признаков и размножения.</summary>
+    public Genome Genome;
+
+    /// <summary>Выраженные признаки — то, что читают системы.</summary>
+    public AnimalPhenotype Traits;
+
+    /// <summary>Индекс вида в <see cref="Content.AnimalSet"/>.</summary>
+    public int Species;
+
+    /// <summary>Номер поколения: max(родителей) + 1; у основателей 0.</summary>
+    public int Generation;
+}