LittleSim/docs/гены.md

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; 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.