Leonid PershinandClaude Opus 4.8
aff5a947c5
Bump the engine submodule to a684c23 (Climate + day/night ambient). The world scene now registers UseClimate and UseDayNight, so it darkens at night and the HUD shows the season and temperature alongside the date. Add docs/растения.md capturing the whole plant-ecosystem design (growth as a suitability product, hybrid Mendelian genome, climate, lighting with shadows, reproduction, persistence) and the A-D phase plan. Co-Authored-By: Claude Opus 4.8 <noreply@anthropic.com>
85 lines
8.0 KiB
Markdown
85 lines
8.0 KiB
Markdown
# Растения как экосистема
|
||
|
||
Дизайн системы растений: рост зависит от среды, среда описана факторами, реакция растения на
|
||
факторы задаётся **генами**, а размножение передаёт гены потомкам с мутацией — появляется
|
||
естественный отбор. Документ — единый ориентир для фаз A–D; детали каждой фазы уточняются её
|
||
отдельным планом.
|
||
|
||
## Модель роста
|
||
|
||
Скорость роста растения в данный момент:
|
||
|
||
```
|
||
скорость = база × пригодность(свет) × пригодность(температура) × пригодность(плодородность)
|
||
```
|
||
|
||
Каждая «пригодность» — число в [0..1] из кривой отклика (движковый `ResponseCurve`, модуль
|
||
`MrGameEng.AI`) с **оптимумом** и **шириной толерантности**, которые берутся из генов растения.
|
||
Растение вне своих оптимумов растёт медленно или стоит; в своих — быстро. Так все факторы среды
|
||
сводятся к одному механизму, а различие видов/особей — целиком в генах.
|
||
|
||
Фактор «возраст/стадия» остаётся как сейчас (`PlantGrowthStage` в дефах): пригодности умножают
|
||
прирост `AgeDays`, стадии переключают спрайт/размер по накопленному возрасту.
|
||
|
||
## Факторы среды
|
||
|
||
- **Свет** — амбиент день/ночь (`MrGameEng.Lighting.DayNight`), сэмплируемый в точке
|
||
(`SampleAt(world)`); глобальный в фазе A, локальный (с тенями) в фазе D.
|
||
- **Температура** — непрерывная, из климата (`MrGameEng.Core.Climate`): сезонный синус по дню года
|
||
+ суточные колебания (холоднее ночью).
|
||
- **Плодородность** — пока константа типа террейна (`TerrainDef.Fertility`); позже возможна
|
||
по-клеточная почва с истощением/восстановлением.
|
||
|
||
## Гены (диплоидный геном, гибридная экспрессия)
|
||
|
||
Каждое растение несёт **геном**: по паре аллелей на ген. Экспрессия гибридная:
|
||
|
||
- **Числовые гены** (оптимум света, толерантность к свету, оптимум температуры, толерантность,
|
||
потребность в плодородности, макс. размер, базовая скорость, продолжительность жизни, дальность
|
||
расселения, плодовитость, темп мутаций, способность к самоопылению) — фенотип = **смешение**
|
||
(среднее двух аллелей). Реализм отбора: промежуточные значения, плавный дрейф.
|
||
- **Дискретные гены** (например, цвет/морфа, наличие признака) — **доминант/рецессив**: рецессивный
|
||
фенотип виден только в гомозиготе (aa).
|
||
|
||
Наследование (мейоз): каждый родитель отдаёт по одному случайному аллелю на ген; потомок получает
|
||
по одному от каждого. Затем — мутация (с вероятностью из гена темпа мутаций сдвигаем числовой
|
||
аллель/переключаем дискретный). Всё детерминировано сидом мира.
|
||
|
||
Стартовая популяция: геномы генерируются из сида (вид задаёт базовый геном и разброс аллелей в
|
||
дефе; особи отклоняются).
|
||
|
||
## Размножение (полуреалистичное)
|
||
|
||
- **Перекрёстное опыление (приоритет):** зрелое растение ищет зрелого соседа того же вида в радиусе
|
||
(ген дальности; запрос через spatial-hash движка). Есть партнёр → семя с геномом от двух
|
||
родителей (Мендель + мутация).
|
||
- **Самоопыление (запас):** нет партнёра и ген «способность к самоопылению» позволяет → семя из
|
||
одного родителя (само-скрещивание аллелей + мутация).
|
||
- **Расселение:** семя падает в клетку в радиусе расселения; прорастает, если клетка подходит
|
||
(суша, не занято сверх лимита, пригодность не нулевая).
|
||
- **Лимит плотности:** не больше N растений на клетку/площадь — иначе взрыв численности.
|
||
- **Старение/смерть:** возраст превышает ген жизни → смерть; или длительный стресс (пригодность
|
||
около нуля) → гибель. Смерть освобождает место — баланс с размножением и основа отбора.
|
||
|
||
## Производительность и сейв
|
||
|
||
- Представление — **по сущности на растение** (видно в рендере и ECS-инспекторе, индивидуальные
|
||
гены). Защита от взрыва: лимит плотности, смерть, разумные радиусы, проверки размножения по
|
||
таймеру/сезону (не каждый кадр на каждое растение), spatial-hash для соседей.
|
||
- **Персист:** геномы, позиции, возраст и стадия растений сохраняются в `WorldSave` (мир больше не
|
||
воспроизводится только из сида — эволюция переживает загрузку).
|
||
- **Детерминизм:** мутации/расселение/опыление — на сидированном `Random`, как в остальной симуляции.
|
||
|
||
## Фазы реализации
|
||
|
||
- **A — климат и день/ночь (движок).** `Climate` (температура/сезон поверх `Calendar`),
|
||
`DayNight` (амбиент, `Renderer2D.AmbientLight` на World-слоях, сэмплируемый `SampleAt`),
|
||
затемнение мира ночью, HUD: сезон/температура/время. Фундамент для влияния среды на рост.
|
||
- **B — гены и рост по пригодностям (игра).** Компонент `PlantGenome`, расчёт пригодностей
|
||
(свет из `DayNight.SampleAt`, температура из `Climate`, плодородность из террейна), замена
|
||
плоского `GrowthRate`. Геном виден/правится в инспекторе.
|
||
- **C — размножение и смерть (игра).** Перекрёстное/самоопыление, расселение, лимит плотности,
|
||
старение/стресс-смерть, персист популяции в сейв.
|
||
- **D — полноценное 2D-освещение (движок).** Точечные источники + тени (окклюзия от препятствий);
|
||
`DayNight.SampleAt` начинает возвращать локальную освещённость, и затенённые растения растут хуже.
|