原子对象系统是一种设计模式，旨在创建新颖且可组合的对象，同时保持世界的整体平衡。每个对象由一组基本粒子组成，其特性或数据由这些原子决定。与传统的由设计师预设的游戏世界不同，这些系统允许居民自由创造具有新属性的全新对象。

动机

游戏世界通常由一组预设的物品组成，以确保玩家能够在正确的时间获得合适的物品。设计师通过精心调整系统来平衡玩家体验。然而，在多人游戏中，维持这种平衡尤其困难。允许玩家自由创造新物品，可能会破坏游戏的平衡性和其他玩家的体验。

自治世界的吸引力在于其居民可以自由设计和创造新物体。为了实现这一点，需要依赖明确的叙事规则或数字物理法则，而不是设计师手动调整每个新物体的平衡性。原子对象系统通过提供易于理解且可自我平衡的可组合性机制，实现了这一目标。

机制

在开发Downstream时，我们构思了原子对象系统。游戏中的单位生活在六边形平铺地图上，每个状态变化都是一个链上交易。单位通过建筑物制作物品，这些物品由一组基本粒子组成，玩家可以通过收集和组合这些粒子创造新物品。

基本制作流程包括：

1. 从提取器中收集粘性物质。
2. 使用建筑物来制作物品。
3. 将物品添加到玩家的库存中。

提取器提供基本物品，即纯红色、蓝色或绿色粘液组成的液滴。不同类型的建筑与不同的制作配方和输出物品相关联，玩家可以利用这些设施创建新的物品，并通过这些物品提升单位的属性。

合约

Downstream使用节点图架构，将所有实体表示为具有自己地址的合约，将物品表示为ERC-1155代币。每个对象的基本原子组成都被编码为元数据，允许制作合约检查所需的组成材料。

当创建新的建筑及其制作配方时，建筑制造商会生成三个文件：

1. NewBuilding.yaml：包含建筑物和物品的参数清单。
2. NewBuilding.js：控制建筑UI，显示HTML和按钮。
3. NewBuilding.sol：实现BuildingKind接口的Solidity合约。

应用

原子对象系统目前最广泛的应用是游戏中的制作机制。例如：

• 《Minecraft》和《Terraria》的生存沙盒游戏
• 《动物之森》和《星露谷》的生活模拟游戏
• 《Factorio》和《RimWorld》的工厂或殖民地管理游戏
• 《魔兽世界》和《EVE Online》等MMORPG

许多游戏已经将制作作为其子系统的一部分，例如《辐射》中的武器制作和《塞尔达传说》中的烹饪机制。

备选方案

原子对象系统有许多替代方案，主要区别在于它们对数字物理法则的处理方式。更细粒度的数字物理法则提供更丰富的模拟和复杂性，但牺牲了可用性和即时性。相反，更粗粒度的数字物理法则提供更高的可用性和即时性，但减少了多样性和复杂性。

扩展与未来

扩展系统的一种方法是增加原子类型。目前，Downstream中有三种原子类型，但未来计划再增加几种类型。John Carmack提到，在《Doom》和《Minecraft》等游戏中，模组的流行源于足够的“图灵完备设计自由度”。我们计划通过增加原子类型和扩展玩家动作和特征，进一步丰富游戏的互动性。

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