mrleo1nid/LittleSim
1
0
Fork 0
Code Issues Pull Requests Actions Packages Projects Releases Wiki Activity

G3: migrate plants onto genes/traits (drop fixed PlantGenome)

Browse Source 
Plants now carry a managed Genome and read formula-computed traits
instead of the hardcoded PlantGenome struct. Engine pointer -> ead2251
(GenomeTemplate + Breed mutationChance override).

- PlantOrganism { Genome; PlantPhenotype Traits } replaces PlantGenome.
  Traits (optima/tolerances, vigor, lifespan, dispersal, reproduce
  interval, self-pollination, mutation rate, morph variant) come from
  Phenotype.Compute over the gene effect formulas in genes.json.
- PlantSet builds a per-species GenomeTemplate by mapping each species'
  existing plants.json genome numbers onto the shared GeneDefs, and
  exposes the gene registry. Species values unchanged — only reinterpreted
  through genes now.
- Growth and lifecycle systems read PlantOrganism.Traits; breeding goes
  through Genome.Breed with the registry and a mutation chance averaged
  from the parents' evolvable mutationRate trait. Scatter generates from
  the species template.
- Save stores the genome as a geneId->Allele map; load rebuilds it
  (empty/legacy saves regenerate from the template — dev saves disposable).

Behaviour matches phases A-D, now fully data-driven through genes and
formulas. Full suite green; boot smoke test loads genes + plants cleanly.

Co-Authored-By: Claude Opus 4.8 <noreply@anthropic.com>
This commit is contained in:
Leonid Pershin
2026-06-12 23:59:46 +03:00
co-authored by Claude Opus 4.8
parent 91a00b4305
commit 9c2c2d7fd0
10 changed files with 208 additions and 220 deletions
Download Patch File Download Diff File Expand all files Collapse all files
src/LittleSim/App/WorldSave.cs
+4 -4
View File
@@ -1,5 +1,5 @@
using System.Text.Json;
using LittleSim.Sim;
using MrGameEng.Genetics;
namespace LittleSim.App;
@@ -24,8 +24,8 @@ public sealed class PlantSave
/// <summary>Плодородность клетки.</summary>
public float CellFertility { get; set; }
/// <summary>Геном особи (аллели сериализуются как поля структуры).</summary>
public PlantGenome Genome { get; set; }
/// <summary>Геном особи: аллели по id генов (переменного состава).</summary>
public Dictionary<string, Allele> Genome { get; set; } = new();
}
/// <summary>Сериализуемое состояние одного жителя (sim-компоненты; спрайт пересобирается из дефа по <see cref="DefName"/>).</summary>
@@ -119,7 +119,7 @@ public sealed class SaveStore
{
WriteIndented = true,
PropertyNameCaseInsensitive = true,
IncludeFields = true, // аллели генома (PlantGenome) — публичные поля структуры
IncludeFields = true, // на случай публичных полей в сохраняемых sim-структурах
};
private readonly string _directory;
src/LittleSim/Content/PlantSet.cs
+57 -1
View File
@@ -1,4 +1,5 @@
using Microsoft.Xna.Framework.Graphics;
using MrGameEng.Genetics;
using MrGameEng.Graphics;
namespace LittleSim.Content;
@@ -23,6 +24,9 @@ public sealed class PlantSet
/// <summary>Стадии роста по порядку; последняя — терминальная.</summary>
public required Stage[] Stages { get; init; }
/// <summary>Набор генов вида: базовые значения для генерации особи (геном из общих <see cref="GeneDef"/>).</summary>
public required GenomeTemplate Template { get; init; }
/// <summary>День, с которого растение достигает последней (зрелой) стадии.</summary>
public float MaturityDays => Stages[^1].EnterDay;
@@ -42,15 +46,28 @@ public sealed class PlantSet
private readonly Species[] _species;
private readonly Dictionary<PlantDef, int> _index = new();
/// <summary>Общий реестр генов (по id) для скрещивания и вычисления признаков растений.</summary>
public IReadOnlyDictionary<string, GeneDef> GeneRegistry { get; }
/// <summary>Строит таблицу из всех (не-abstract) <see cref="PlantDef"/> мода.</summary>
public PlantSet(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<PlantDef>().ToArray();
_species = new Species[defs.Length];
for (var i = 0; i < defs.Length; i++)
{
var def = defs[i];
_species[i] = new Species { Def = def, Stages = BuildStages(def, atlases, device) };
_species[i] = new Species
{
Def = def,
Stages = BuildStages(def, atlases, device),
Template = BuildTemplate(def.Genome, genes),
};
_index[def] = i;
}
}
@@ -64,6 +81,45 @@ public sealed class PlantSet
/// <summary>Индекс вида по дефу.</summary>
public int IndexOf(PlantDef def) => _index[def];
// Переводит базовый геном вида (числа из plants.json) в набор генов: каждое число — центр
// аллелей соответствующего общего GeneDef; морфа — дискретный ген с долей рецессива из вида.
private static GenomeTemplate BuildTemplate(
GenomeDef 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("GeneOptimalLight", g.OptimalLight),
Numeric("GeneLightTolerance", g.LightTolerance),
Numeric("GeneOptimalTemperature", g.OptimalTemperature),
Numeric("GeneTemperatureTolerance", g.TemperatureTolerance),
Numeric("GeneOptimalFertility", g.OptimalFertility),
Numeric("GeneFertilityTolerance", g.FertilityTolerance),
Numeric("GeneVigor", g.Vigor),
Numeric("GeneLifespan", g.Lifespan),
Numeric("GeneDispersalRange", g.DispersalRange),
Numeric("GeneReproduceInterval", g.ReproduceInterval),
Numeric("GeneSelfPollination", g.SelfPollination),
Numeric("GeneMutationRate", g.MutationRate),
new GenomeTemplate.Entry(
Gene("GeneMorph"),
0f,
0f,
[1f - g.VariantChance, g.VariantChance]
),
]);
}
private static Stage[] BuildStages(PlantDef def, ModAtlases atlases, GraphicsDevice device)
{
// Без явных стадий растение существует как одна терминальная стадия из базовой текстуры.
src/LittleSim/Scenes/ContentHelpers.cs
+1 -1
View File
@@ -46,7 +46,7 @@ internal static class ScatterSpawner
index,
new Vector2(px, py),
age,
PlantGenome.FromDef(def.Genome, random),
plants[index].Template.Generate(random),
terrain.Fertility,
cellSize
);
src/LittleSim/Scenes/WorldScene.cs
+15 -5
View File
@@ -353,9 +353,14 @@ public sealed class WorldScene : Scene
// Снимок всей популяции растений: вид (деф), позиция, возраст, стадия, почва и геном.
Store
.Query<PlantGrowth, PlantGenome, Transform2D>()
.Query<PlantGrowth, PlantOrganism, Transform2D>()
.ForEachEntity(
(ref PlantGrowth grow, ref PlantGenome gene, ref Transform2D transform, Entity _) =>
(
ref PlantGrowth grow,
ref PlantOrganism org,
ref Transform2D transform,
Entity _
) =>
{
save.Plants.Add(
new PlantSave
@@ -366,7 +371,7 @@ public sealed class WorldScene : Scene
AgeDays = grow.AgeDays,
Stage = grow.Stage,
CellFertility = grow.CellFertility,
Genome = gene,
Genome = org.Genome.ToDictionary(),
}
);
}
@@ -379,6 +384,7 @@ public sealed class WorldScene : Scene
private void RestorePlants(GameContent content)
{
var fallback = new Random(_config.Seed); // для старых/битых сейвов без генома
foreach (var plant in _save!.Plants)
{
if (!content.Defs.TryGet<PlantDef>(plant.Species, out var def))
@@ -386,13 +392,17 @@ public sealed class WorldScene : Scene
continue; // вид пропал (мод убрали) — пропускаем растение
}
var index = _plants.IndexOf(def);
var genome = plant.Genome is { Count: > 0 }
? new Genome(plant.Genome)
: _plants[index].Template.Generate(fallback);
PlantFactory.Create(
Store,
_plants,
_plants.IndexOf(def),
index,
new Vector2(plant.X, plant.Y),
plant.AgeDays,
plant.Genome,
genome,
plant.CellFertility,
CellSize
);
src/LittleSim/Sim/PlantFactory.cs
+8 -6
View File
@@ -2,14 +2,15 @@ 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-растения: спрайт стадии по возрасту, тинт по морфе генома и
/// компоненты роста/генома. Переиспользуется начальным скаттером, размножением и загрузкой сейва —
/// чтобы все растения собирались одинаково.
/// Единая точка создания сущности-растения: спрайт стадии по возрасту, признаки из генома формулами
/// генов, тинт по морфе и компоненты роста/организма. Переиспользуется начальным скаттером,
/// размножением и загрузкой сейва — чтобы все растения собирались одинаково.
/// </summary>
public static class PlantFactory
{
@@ -23,7 +24,7 @@ public static class PlantFactory
int species,
Vector2 position,
float ageDays,
in PlantGenome genome,
Genome genome,
float cellFertility,
int cellSize
)
@@ -31,10 +32,11 @@ public static class PlantFactory
var sp = plants[species];
var stage = sp.StageAt(ageDays);
var resolved = sp.Stages[stage];
var traits = PlantPhenotype.FromTraits(Phenotype.Compute(genome, plants.GeneRegistry));
var sprite = new Sprite(resolved.Region, GameLayers.Beings);
sprite.CenterOrigin();
sprite.Color = genome.IsVariant ? VariantTint : Color.White;
sprite.Color = traits.IsVariant ? VariantTint : Color.White;
return store.CreateEntity(
new Transform2D(
@@ -49,7 +51,7 @@ public static class PlantFactory
AgeDays = ageDays,
CellFertility = cellFertility,
},
genome
new PlantOrganism { Genome = genome, Traits = traits }
);
}
}
src/LittleSim/Sim/PlantGenome.cs
-171
View File
@@ -1,171 +0,0 @@
using Friflo.Engine.ECS;
using LittleSim.Content;
namespace LittleSim.Sim;
/// <summary>
/// Диплоидный геном растения: по паре аллелей на ген. Числовые гены экспрессируются гибридно —
/// фенотип есть среднее двух аллелей; дискретный ген морфы — по Менделю (рецессив виден только в
/// гомозиготе). Аллели наследуются (правятся в инспекторе); фенотип-свойства читают системы роста и
/// жизненного цикла. <see cref="Breed"/> моделирует мейоз и мутацию.
/// </summary>
public struct PlantGenome : IComponent
{
// --- Числовые гены (аллель A/B), фенотип = среднее ------------------------------------------
public float OptimalLightA;
public float OptimalLightB;
public float LightToleranceA;
public float LightToleranceB;
public float OptimalTemperatureA;
public float OptimalTemperatureB;
public float TemperatureToleranceA;
public float TemperatureToleranceB;
public float OptimalFertilityA;
public float OptimalFertilityB;
public float FertilityToleranceA;
public float FertilityToleranceB;
public float VigorA;
public float VigorB;
public float LifespanA;
public float LifespanB;
public float DispersalRangeA;
public float DispersalRangeB;
public float ReproduceIntervalA;
public float ReproduceIntervalB;
public float SelfPollinationA;
public float SelfPollinationB;
public float MutationRateA;
public float MutationRateB;
// --- Дискретный ген морфы (0 — доминантный, 1 — рецессивный) --------------------------------
public int MorphA;
public int MorphB;
/// <summary>Фенотип: оптимальная освещённость.</summary>
public readonly float OptimalLight => (OptimalLightA + OptimalLightB) * 0.5f;
/// <summary>Фенотип: толерантность по свету.</summary>
public readonly float LightTolerance => (LightToleranceA + LightToleranceB) * 0.5f;
/// <summary>Фенотип: оптимальная температура.</summary>
public readonly float OptimalTemperature => (OptimalTemperatureA + OptimalTemperatureB) * 0.5f;
/// <summary>Фенотип: толерантность по температуре.</summary>
public readonly float TemperatureTolerance =>
(TemperatureToleranceA + TemperatureToleranceB) * 0.5f;
/// <summary>Фенотип: оптимальная плодородность.</summary>
public readonly float OptimalFertility => (OptimalFertilityA + OptimalFertilityB) * 0.5f;
/// <summary>Фенотип: толерантность по плодородности.</summary>
public readonly float FertilityTolerance => (FertilityToleranceA + FertilityToleranceB) * 0.5f;
/// <summary>Фенотип: бодрость роста.</summary>
public readonly float Vigor => (VigorA + VigorB) * 0.5f;
/// <summary>Фенотип: продолжительность жизни (дней).</summary>
public readonly float Lifespan => (LifespanA + LifespanB) * 0.5f;
/// <summary>Фенотип: дальность расселения (клеток).</summary>
public readonly float DispersalRange => (DispersalRangeA + DispersalRangeB) * 0.5f;
/// <summary>Фенотип: интервал размножения (дней).</summary>
public readonly float ReproduceInterval => (ReproduceIntervalA + ReproduceIntervalB) * 0.5f;
/// <summary>Фенотип: способность к самоопылению (0..1).</summary>
public readonly float SelfPollination => (SelfPollinationA + SelfPollinationB) * 0.5f;
/// <summary>Фенотип: темп мутаций (0..1).</summary>
public readonly float MutationRate => (MutationRateA + MutationRateB) * 0.5f;
/// <summary>Фенотип морфы: рецессивный вариант проявляется только в гомозиготе (1,1).</summary>
public readonly bool IsVariant => MorphA == 1 && MorphB == 1;
/// <summary>
/// Генерирует особь из базового генома вида: числовые аллели — база ± относительный разброс
/// (<see cref="GenomeDef.Spread"/>); аллель морфы = рецессивный (1) с вероятностью
/// <see cref="GenomeDef.VariantChance"/>. Сидируется <paramref name="random"/> — детерминизм.
/// </summary>
public static PlantGenome FromDef(GenomeDef def, Random random)
{
float Allele(float baseValue) =>
baseValue + (random.NextSingle() * 2f - 1f) * def.Spread * baseValue;
int MorphAllele() => random.NextSingle() < def.VariantChance ? 1 : 0;
return new PlantGenome
{
OptimalLightA = Allele(def.OptimalLight),
OptimalLightB = Allele(def.OptimalLight),
LightToleranceA = Allele(def.LightTolerance),
LightToleranceB = Allele(def.LightTolerance),
OptimalTemperatureA = Allele(def.OptimalTemperature),
OptimalTemperatureB = Allele(def.OptimalTemperature),
TemperatureToleranceA = Allele(def.TemperatureTolerance),
TemperatureToleranceB = Allele(def.TemperatureTolerance),
OptimalFertilityA = Allele(def.OptimalFertility),
OptimalFertilityB = Allele(def.OptimalFertility),
FertilityToleranceA = Allele(def.FertilityTolerance),
FertilityToleranceB = Allele(def.FertilityTolerance),
VigorA = Allele(def.Vigor),
VigorB = Allele(def.Vigor),
LifespanA = Allele(def.Lifespan),
LifespanB = Allele(def.Lifespan),
DispersalRangeA = Allele(def.DispersalRange),
DispersalRangeB = Allele(def.DispersalRange),
ReproduceIntervalA = Allele(def.ReproduceInterval),
ReproduceIntervalB = Allele(def.ReproduceInterval),
SelfPollinationA = Allele(def.SelfPollination),
SelfPollinationB = Allele(def.SelfPollination),
MutationRateA = Allele(def.MutationRate),
MutationRateB = Allele(def.MutationRate),
MorphA = MorphAllele(),
MorphB = MorphAllele(),
};
}
/// <summary>
/// Потомок двух родителей (мейоз): аллель A — случайный из родителя <paramref name="a"/>, аллель
/// B — из <paramref name="b"/>; затем мутация (с вероятностью среднего темпа мутаций родителей —
/// сдвиг числового аллеля на малую долю / переключение морфы). Самоопыление = <c>Breed(self, self)</c>.
/// </summary>
public static PlantGenome Breed(in PlantGenome a, in PlantGenome b, Random rng)
{
var rate = (a.MutationRate + b.MutationRate) * 0.5f;
float Mut(float v) =>
rng.NextSingle() < rate ? v + (rng.NextSingle() * 2f - 1f) * 0.12f * v : v;
float FromA(float x, float y) => Mut(rng.NextSingle() < 0.5f ? x : y);
int MutMorph(int m) => rng.NextSingle() < rate ? 1 - m : m;
return new PlantGenome
{
OptimalLightA = FromA(a.OptimalLightA, a.OptimalLightB),
OptimalLightB = FromA(b.OptimalLightA, b.OptimalLightB),
LightToleranceA = FromA(a.LightToleranceA, a.LightToleranceB),
LightToleranceB = FromA(b.LightToleranceA, b.LightToleranceB),
OptimalTemperatureA = FromA(a.OptimalTemperatureA, a.OptimalTemperatureB),
OptimalTemperatureB = FromA(b.OptimalTemperatureA, b.OptimalTemperatureB),
TemperatureToleranceA = FromA(a.TemperatureToleranceA, a.TemperatureToleranceB),
TemperatureToleranceB = FromA(b.TemperatureToleranceA, b.TemperatureToleranceB),
OptimalFertilityA = FromA(a.OptimalFertilityA, a.OptimalFertilityB),
OptimalFertilityB = FromA(b.OptimalFertilityA, b.OptimalFertilityB),
FertilityToleranceA = FromA(a.FertilityToleranceA, a.FertilityToleranceB),
FertilityToleranceB = FromA(b.FertilityToleranceA, b.FertilityToleranceB),
VigorA = FromA(a.VigorA, a.VigorB),
VigorB = FromA(b.VigorA, b.VigorB),
LifespanA = FromA(a.LifespanA, a.LifespanB),
LifespanB = FromA(b.LifespanA, b.LifespanB),
DispersalRangeA = FromA(a.DispersalRangeA, a.DispersalRangeB),
DispersalRangeB = FromA(b.DispersalRangeA, b.DispersalRangeB),
ReproduceIntervalA = FromA(a.ReproduceIntervalA, a.ReproduceIntervalB),
ReproduceIntervalB = FromA(b.ReproduceIntervalA, b.ReproduceIntervalB),
SelfPollinationA = FromA(a.SelfPollinationA, a.SelfPollinationB),
SelfPollinationB = FromA(b.SelfPollinationA, b.SelfPollinationB),
MutationRateA = FromA(a.MutationRateA, a.MutationRateB),
MutationRateB = FromA(b.MutationRateA, b.MutationRateB),
MorphA = MutMorph(rng.NextSingle() < 0.5f ? a.MorphA : a.MorphB),
MorphB = MutMorph(rng.NextSingle() < 0.5f ? b.MorphA : b.MorphB),
};
}
}
src/LittleSim/Sim/PlantGrowthSystem.cs
+14 -13
View File
@@ -11,9 +11,10 @@ namespace LittleSim.Sim;
/// <summary>
/// Двигает рост растений по игровому календарю: прирост возраста = пригодность среды для генов
/// растения. Скорость = <c>бодрость · пригодность(свет) · пригодность(температура) ·
/// пригодность(плодородность)</c>, каждая пригодность — гауссов «колокол» вокруг оптимума из генов
/// (см. <see cref="PlantGenome"/>). Свет/температура в фазе B глобальные (день/ночь и сезон); стадии
/// и спрайт переключаются по накопленному возрасту как прежде. Терминальную стадию пропускает.
/// пригодность(плодородность)</c>, каждая пригодность — гауссов «колокол» вокруг оптимума из
/// признаков (<see cref="PlantPhenotype"/>), вычисленных формулами генов. Свет локальный (лайтмап),
/// температура глобальная (сезон/день-ночь); стадии и спрайт переключаются по накопленному
/// возрасту как прежде. Терминальную стадию пропускает.
/// </summary>
public sealed class PlantGrowthSystem(
PlantSet plants,
@@ -21,7 +22,7 @@ public sealed class PlantGrowthSystem(
Climate climate,
Lighting lighting,
int cellSize
) : QuerySystem<PlantGrowth, PlantGenome, Sprite, Transform2D>
) : QuerySystem<PlantGrowth, PlantOrganism, Sprite, Transform2D>
{
protected override void OnUpdate()
{
@@ -34,10 +35,10 @@ public sealed class PlantGrowthSystem(
// Температура глобальная; свет — локальный (лайтмап: подлесок под кронами темнее).
var temperature = climate.Temperature;
foreach (var (growths, genomes, sprites, transforms, _) in Query.Chunks)
foreach (var (growths, organisms, sprites, transforms, _) in Query.Chunks)
{
var g = growths.Span;
var dna = genomes.Span;
var orgs = organisms.Span;
var s = sprites.Span;
var t = transforms.Span;
for (var i = 0; i < g.Length; i++)
@@ -50,20 +51,20 @@ public sealed class PlantGrowthSystem(
continue;
}
ref var gene = ref dna[i];
ref var traits = ref orgs[i].Traits;
var light = lighting.SampleAt(t[i].Position);
var rate =
gene.Vigor
* Suitability.Gaussian(light, gene.OptimalLight, gene.LightTolerance)
traits.Vigor
* Suitability.Gaussian(light, traits.OptimalLight, traits.LightTolerance)
* Suitability.Gaussian(
temperature,
gene.OptimalTemperature,
gene.TemperatureTolerance
traits.OptimalTemperature,
traits.TemperatureTolerance
)
* Suitability.Gaussian(
grow.CellFertility,
gene.OptimalFertility,
gene.FertilityTolerance
traits.OptimalFertility,
traits.FertilityTolerance
);
grow.AgeDays += deltaDays * rate;
src/LittleSim/Sim/PlantLifecycleSystem.cs
+42 -18
View File
@@ -3,6 +3,7 @@ using Friflo.Engine.ECS.Systems;
using LittleSim.Content;
using Microsoft.Xna.Framework;
using MrGameEng.Core;
using MrGameEng.Genetics;
using MrGameEng.Graphics;
namespace LittleSim.Sim;
@@ -31,7 +32,7 @@ public sealed class PlantLifecycleSystem : BaseSystem
private readonly bool[] _cellLand;
private readonly int _densityCap;
private readonly Random _rng;
private readonly ArchetypeQuery<PlantGrowth, PlantGenome, Transform2D> _query;
private readonly ArchetypeQuery<PlantGrowth, PlantOrganism, Transform2D> _query;
private readonly int[] _count;
private readonly CellRep[] _rep;
@@ -65,7 +66,7 @@ public sealed class PlantLifecycleSystem : BaseSystem
_cellLand = cellLand;
_densityCap = densityCap;
_rng = new Random(seed);
_query = store.Query<PlantGrowth, PlantGenome, Transform2D>();
_query = store.Query<PlantGrowth, PlantOrganism, Transform2D>();
_count = new int[width * height];
_rep = new CellRep[width * height];
}
@@ -99,16 +100,16 @@ public sealed class PlantLifecycleSystem : BaseSystem
_candidates.Clear();
_births.Clear();
foreach (var (growths, genomes, transforms, entities) in _query.Chunks)
foreach (var (growths, organisms, transforms, entities) in _query.Chunks)
{
var g = growths.Span;
var dna = genomes.Span;
var orgs = organisms.Span;
var t = transforms.Span;
for (var i = 0; i < g.Length; i++)
{
ref var grow = ref g[i];
ref var gene = ref dna[i];
if (grow.AgeDays > gene.Lifespan)
ref var org = ref orgs[i];
if (grow.AgeDays > org.Traits.Lifespan)
{
_deaths.Add(entities.EntityAt(i)); // умер от старости
continue;
@@ -125,7 +126,8 @@ public sealed class PlantLifecycleSystem : BaseSystem
{
Species = grow.Species,
Mature = mature,
Genome = gene,
Genome = org.Genome,
MutationRate = org.Traits.MutationRate,
};
if (mature)
{
@@ -134,7 +136,8 @@ public sealed class PlantLifecycleSystem : BaseSystem
{
Cell = cell,
Species = grow.Species,
Genome = gene,
Genome = org.Genome,
Traits = org.Traits,
}
);
}
@@ -147,24 +150,29 @@ public sealed class PlantLifecycleSystem : BaseSystem
{
foreach (var cand in _candidates)
{
var interval = MathF.Max(0.5f, cand.Genome.ReproduceInterval);
var interval = MathF.Max(0.5f, cand.Traits.ReproduceInterval);
if (_rng.NextSingle() >= elapsed / interval)
{
continue; // в этот тик не сеет
}
var range = Math.Clamp((int)MathF.Round(cand.Genome.DispersalRange), 1, 6);
var range = Math.Clamp((int)MathF.Round(cand.Traits.DispersalRange), 1, 6);
var cx = cand.Cell % _width;
var cy = cand.Cell / _width;
if (!TryFindPartner(cx, cy, range, cand.Species, out var partner))
{
if (_rng.NextSingle() >= cand.Genome.SelfPollination)
if (_rng.NextSingle() >= cand.Traits.SelfPollination)
{
continue; // нет партнёра и самоопыление не удалось
}
partner = cand.Genome; // самоопыление
// самоопыление — партнёр это сам кандидат
partner = new Partner
{
Genome = cand.Genome,
MutationRate = cand.Traits.MutationRate,
};
}
if (!TryPickTarget(cx, cy, range, out var tcell))
@@ -172,7 +180,15 @@ public sealed class PlantLifecycleSystem : BaseSystem
continue; // некуда сеять (нет суши/свободного места рядом)
}
var child = PlantGenome.Breed(cand.Genome, partner, _rng);
// Темп мутаций потомка — средний эволюционирующий признак родителей (ген управляет мутацией).
var mutationChance = (cand.Traits.MutationRate + partner.MutationRate) * 0.5f;
var child = Genome.Breed(
cand.Genome,
partner.Genome,
_plants.GeneRegistry,
_rng,
mutationChance
);
var tx = tcell % _width;
var ty = tcell / _width;
var position = new Vector2(
@@ -192,7 +208,7 @@ public sealed class PlantLifecycleSystem : BaseSystem
}
}
private bool TryFindPartner(int cx, int cy, int range, int species, out PlantGenome partner)
private bool TryFindPartner(int cx, int cy, int range, int species, out Partner partner)
{
for (var dy = -range; dy <= range; dy++)
{
@@ -213,7 +229,7 @@ public sealed class PlantLifecycleSystem : BaseSystem
ref var rep = ref _rep[ny * _width + nx];
if (rep.Species == species && rep.Mature)
{
partner = rep.Genome;
partner = new Partner { Genome = rep.Genome, MutationRate = rep.MutationRate };
return true;
}
}
@@ -272,21 +288,29 @@ public sealed class PlantLifecycleSystem : BaseSystem
{
public int Species;
public bool Mature;
public PlantGenome Genome;
public Genome Genome;
public float MutationRate;
}
private struct Candidate
{
public int Cell;
public int Species;
public PlantGenome Genome;
public Genome Genome;
public PlantPhenotype Traits;
}
private struct Partner
{
public Genome Genome;
public float MutationRate;
}
private struct Birth
{
public int Species;
public Vector2 Position;
public PlantGenome Genome;
public Genome Genome;
public float Fertility;
}
}
src/LittleSim/Sim/PlantOrganism.cs
+66
View File
@@ -0,0 +1,66 @@
using System.Collections.Generic;
using Friflo.Engine.ECS;
using MrGameEng.Genetics;
namespace LittleSim.Sim;
/// <summary>
/// Растительные признаки (фенотип), вычисленные из генома формулами генов (см. <c>genes.json</c>):
/// готовые значения, которые читают системы роста и жизненного цикла, не касаясь генов напрямую.
/// Имена полей соответствуют именам признаков в эффектах генов.
/// </summary>
public struct PlantPhenotype
{
public float OptimalLight;
public float LightTolerance;
public float OptimalTemperature;
public float TemperatureTolerance;
public float OptimalFertility;
public float FertilityTolerance;
public float Vigor;
public float Lifespan;
public float DispersalRange;
public float ReproduceInterval;
public float SelfPollination;
public float MutationRate;
/// <summary>Морфа: рецессивный вариант (выраженное значение гена морфы ≈ 1) — другой тинт спрайта.</summary>
public bool IsVariant;
/// <summary>Собирает фенотип из карты признаков, посчитанной <see cref="Phenotype.Compute"/>.</summary>
public static PlantPhenotype FromTraits(IReadOnlyDictionary<string, float> traits)
{
float T(string name) => traits.GetValueOrDefault(name);
return new PlantPhenotype
{
OptimalLight = T("optimalLight"),
LightTolerance = T("lightTolerance"),
OptimalTemperature = T("optimalTemperature"),
TemperatureTolerance = T("temperatureTolerance"),
OptimalFertility = T("optimalFertility"),
FertilityTolerance = T("fertilityTolerance"),
Vigor = T("vigor"),
Lifespan = T("lifespan"),
DispersalRange = T("dispersalRange"),
ReproduceInterval = T("reproduceInterval"),
SelfPollination = T("selfPollination"),
MutationRate = T("mutationRate"),
IsVariant = T("variant") >= 0.5f,
};
}
}
/// <summary>
/// Компонент-организм растения: его управляемый <see cref="Genome"/> (для размножения, сейва и
/// пересчёта) и выраженный фенотип <see cref="Traits"/>, по которому работают системы. Заменяет
/// прежний фиксированный <c>PlantGenome</c> — теперь геном переменного состава и признаки из формул
/// генов (фаза G3). Геном — ссылочный объект, поэтому компонент несёт ссылку, а не копию.
/// </summary>
public struct PlantOrganism : IComponent
{
/// <summary>Геном особи (аллели по генам); общий источник истины для признаков и размножения.</summary>
public Genome Genome;
/// <summary>Выраженные признаки — то, что читают системы роста/жизненного цикла.</summary>
public PlantPhenotype Traits;
}