开发者日记#2 墨水打打打进化中！

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程序/主策划：

看到题目我直接高超了，感觉非常有意思，也不容易车队押题，套题的话也要有点硬蹭；

引擎小伙做好了之后程序就要慢慢反馈了，因为是特化过的自研引擎，有什么问题都要和AI还有引擎反反复复修；但同时因为是特化的引擎，所以对像素刚体碰撞有非常好且个性化的支持。

我们前期开发，美术和程序是分开做的，程序只做白盒

1.做像素物理，为什么不主用元胞自动机？

我们定下的玩法和卖点是玩家"亲手绘画"，冷兵器对对碰，打烂墙壁的"撞击破坏"；自由设计，希望最体现涌现的"机械结构"，以及可能有作为点缀的化学反应
从亲手绘画看来，似乎很不错；但是对于撞击破坏，元胞自动机并不适合，它对于粉末，流体都有比较好玩的支持，但是刚体对对碰的碰撞问题并不合理。最简单的想象一根定长刀刃的旋转，对于网格画的地图，旋转一个非整数角度的时候怎么办？瞬移拟合？不太好看吧，而且如何计算同一种材料的封装造成的伤害呢？也和元胞自动机一样，规定各个像素之间有化学键和力的作用？这个有点像有限元分析的思路，不过一眼看上去就知道计算量太大了。因此我们的地图并不打算做一个整体网格化的。

参考Noita,noita其实不是很在意刚体破坏的，首先投射物的速度就和它能否击穿某一个材料没有关系；如果你经常死在圣山三层，应该会对三层的超大冰层有印象，其实是经常穿模卡住玩家的。

2.为什么要抓握系统？武器的抓握系统很重要吗？

这个决定了角色控制武器的动画。我们的抓握系统类似机械臂控制，一个目标平滑跟踪然后是PID跟随，避免了物理上无法达到，但是控制试图达到导致穿模的情况。同时也做了动量和角动量守恒，功率控制来比较的涌现。

对于冷兵器战斗：帧动画当然更好看，更迅猛；但是对于"亲手绘画"，帧动画显然是不太好满足的：一根长矛，我可以抓住近端吗？可以抓住末端吗？好像都可以，那设置一个抓握点？呃，看似可行，但是这个亲手绘画是鼓励玩家画异形武器和莫名奇妙的东西的，比如镰刀，镰刀的刃开在内部，它的攻击模组就是很奇怪的，先拉出去，然后拉回来，其中包含特殊的平动和转动，不能囊括再简单的挥砍，戳刺，重击模组里面。

*也许后续会追加设定动画绑定按键的系统

由于我们有功率控制，大型武器和小型武器的决策就自

动涌现了：大型武器自然慢而长，小型武器自然短而快

对于工具使用功能：亲手控制工具才像工具，按键控制则像一个按钮。比如搭建异形梯子，搭建异形掩体的玩法，这些是很难被程序自动实现的。这种跌跌撞撞实现目标也是玩法的一部分

意料之外的收获：手的抓握还有一些有意思的玩法，比如自然涌现出了投掷。那投掷本质就是抓起物体，加速，然后释放物体嘛；还有爬山，攀岩，因为动量守恒了，大地的质量无穷大，抓住大地发力就是抬升自己了嘛....还有空手接白刃啊，抓住飞行的箭矢这些，同时局内也可以切换武器抓握点，甚至抢夺武器....一个能自由控制的手能做的操作比想象中多的多

但是妥协并非没有：首先玩家只有一个鼠标，那就只能有一只手了；其次，一个手，即使我们做成类似土豆兄弟那样，也有至少三个自由度啊，鼠标只能提供两个自由度；万般无奈下只好砍掉手腕的一个自由度，让手的朝向始终朝向身体连线的反向，再添加一个Q键来解锁手腕自由度,不过手腕没有驱动，只是能自由摆动而已。

如图，加入了Q解锁才能舒服的爬山，不然只能径向引体向上，不能用手荡秋千。

顺便一提：关于角色的控制也是这样的，移动是力控，还会给脚步的物体反向冲量，同时空中不能AD凭空借力。第一次玩可能有手感问题，这些参数什么的都要慢慢调整。

3.关于破坏？为什么不直接消融，像MC，泰拉一样逐个像素挖开？TNT就是范围爆炸？

还是因为"撞击破坏"。破坏不是和反应，消融绑定的，而是和力学挂钩。这个会让我想到桥梁建筑师，捣蛋猪和围攻，MC航空学：不过桥梁建筑师用来很多trick，它的建造是有节点的，分析的时候其实不是一大堆刚体，而是一部分节点约束，仔细看尤其是老版本，它的桥梁破坏后，除了桥面，都没什么碰撞；围攻的力学看上去也不是特别优雅，它的冷兵器是代码冷兵器来着，并且也是方方正正的；而捣蛋猪也是方方正正的，所有物体都是预制件，碰撞箱点数比较少。而MC航空学是比较好的借鉴对象，Aeronautics 的物理底层是 Sable，Sable 当前又使用 Rust 的 Rapier3D 做刚体动力学，这也许是引擎选择rapier的原因，不过也没有破坏可以抄。

想象一个棘手的问题：为什么矛能打破盾，而不是反过来，即使在他们材料相同的情况下？（或者你可以想象两根木杆对撞，但是一个是沿着轴速度的用末端撞击另一根的轴）

一开始这只是一个直觉，但真要讲透挖开了就是好几本教科书了......我大概看了几个科普视频，又和AI聊了一下，云一下材料力学，剪力，压力，拉力，首先拉力是实现不了的，要做内部力对引擎要求太繁琐了，而且撞击破坏对拉力破坏没有那么高的要求；直接做分块血量，血量用完就消失？太丑陋！我要的是长矛能够将盾牌刺透达成两块，每一块防守方都可以捡起来继续使用；应力贴图，固化的时候计算一次，细的地方血量少？方向！长矛都很细，但是轴向非常坚固；有限元？想得美，算力根本不够.....

于是工程上做了一个trick，搞个近似，碰撞的时候考虑关于冲量和动能的函数，又添加了考虑两边冲量方向的材料深度和强度，沿着冲量及其附近方向挖掉像素，制造裂纹，裂开了就断成两块。

实现效果基本满意，又参考闪电和玻璃碎裂做了随机纹路

*这里还有一点，就是设计的时候疯狂地遇到碰撞导致的性能问题，这个没办法，引擎定制了也解决不了ccd碰撞对一朵，子步一多的性能问题，引擎优化了半天，变好一点但还是不行；策划一拍大脑——干脆把ccd关掉了，给他穿模，穿模说明他速度快嘛，那就应该破坏，穿过去啊，正巧有这个破坏对吧.....于是大概就好了，从low帧个位数fps提升到60Fps以上。还涌现了撞击焊接，hhhh

顺便一提，这里引擎和程序用的都是天选笔记本，也没上GPU跑的，希望玩家的设备性能不要太弱吧.