DP_AGAR_IO

Клон Agar.io на PascalABC.NET.

Игрок управляет агаром на бесшовно зацикленной карте, поедает точки и агаров меньше себя, делится на клетки, стреляет и старается попасть в таблицу лидеров. Остальными агарами управляют боты — эвристические или нейросетевые.

Требования

• PascalABC.NET (Windows)
• Модуль GraphABC входит в стандартную поставку

Три программы

Программа	Что делает
DP_AGAR_IO.pas	обычная игра: человек против эвристических ботов
DP_AGAR_NEURO.pas	то же, но боты играют нейросетью из brain.txt
DP_AGAR_GENETIC.pas	консольное обучение нейромозга, пишет brain.txt

Откройте нужный файл в PascalABC.NET и нажмите F9. Модули подключаются автоматически, если лежат рядом.

Чтобы увидеть обученных ботов: сначала прогоните DP_AGAR_GENETIC (он сохраняет лучший геном каждое поколение, так что прервать можно в любой момент), затем запустите DP_AGAR_NEURO. Без brain.txt нейроботы играют случайными весами — заголовок окна об этом сообщает.

Управление

Действие	Клавиша
Движение	удерживать ЛКМ — агар идёт к прицелу
Выстрел	ПКМ (нужно оружие)
Разделиться	Пробел
Выбросить массу	W
Рывок	E (тратит долю счёта, есть пауза)
Собрать клетки вместе	Q
Пауза	Backspace
Начать заново	R
Выход	Esc
Подтвердить имя / играть снова	Enter
Выход в главное меню (после гибели)	Пробел

Прицел считается всегда, а движение включает только левая кнопка, поэтому стрелять можно стоя на месте. Системный курсор скрыт: вместо него игра рисует перекрестие, и курсор не выходит за пределы окна.

Краткая справка по правилам и управлению есть на стартовом экране.

Правила

• Еда даёт +2 к счёту, выброшенная масса +1, стартовый счёт — 16
• Клетка съедает другую, если превосходит её более чем на 25% (score * 0.8 > other.score), и получает 80% её счёта
• Радиус растёт логарифмически: BaseRad * (1 + 0.75 * ln(score / 16)). Каждое удвоение счёта прибавляет одну и ту же небольшую величину, поэтому агар растёт заметно, но никогда не становится размером с карту: сто очков дают радиус 47, тысяча — 82, сто тысяч — 151. Крупная клетка движется медленнее, но спад скорости мягче спада по размеру
• Счёт сам по себе не убывает: накопленное теряется только при смерти, разделении, выбросе массы и рывке
• Карта зациклена бесшовно: границ не видно, край переходит в край. Зум ограничен снизу так, что в кадр никогда не попадает больше половины карты — иначе за дальним краем обзора была бы видна пустота
• Препятствий на карте нет: ни стен, ни кустов
• Съеденный агар возрождается со счётом 16 в свободной точке

Структура

Зависимости строго односторонние:

GraphABC
   ├── Control.pas      ввод: клавиатура, мышь, ввод текста
   ├── AgarCore.pas     мир и симуляция, БЕЗ GraphABC
   │      ├── AgarBrain.pas    мозг ботов: эвристика и нейросеть
   │      └── AgarRender.pas   отрисовка мира, интерфейса, экранов
   ├── AgarGame.pas     сборка игры: экраны, ввод игрока, главный цикл
   └── программы: DP_AGAR_IO, DP_AGAR_NEURO, DP_AGAR_GENETIC

Два решения определяют всю архитектуру:

AgarCore не подключает GraphABC. В PascalABC.NET uses GraphABC открывает графическое окно, а генетическому алгоритму нужны быстрые безголовые прогоны. Поэтому цвет игрока хранится тройкой байт, а в Color его превращает слой отрисовки. Транзитивные зависимости DP_AGAR_GENETIC — ровно AgarCore и AgarBrain, без графики.

Ядро не знает о мозгах. Оно экспортирует BotDecision; мозг читает мир и возвращает решение; программа связывает их через SetIntent. И человек, и бот проходят одним путём, а цикла зависимостей «ядро ↔ ИИ» не возникает.

Зацикленное пространство

Координаты лежат в [0, MapSize), а расстояния и направления считаются по кратчайшему пути через шов — WrapDelta, DistSqr, DirTo. Прямых вычитаний координат в коде нет. Экранная позиция считается той же разностью, поэтому шов пересекается без раздвоения спрайтов и без особых случаев.

Каждый объект при этом рисуется ровно один раз, а кратчайшая разность не превышает половины карты. Значит, если в кадр попадёт больше «полуоборота» тора, дальняя часть экрана останется пустой — и это будет выглядеть как край мира. Поэтому UpdateLayout считает нижний предел зума из размеров окна так, чтобы видимая половина экрана всегда была меньше половины карты. Границ не видно никогда, и тайлить отрисовку не приходится.

Пространственная сетка

Мир разбит на 64×64 бакета со связными списками, перестраиваемыми раз в кадр. Поедание, столкновения и поиск целей идут запросами к окрестности (QueryCells, QueryPellets, NearestPellet), а не перебором всех пар.

Настройка

Параметры вынесены в секции const.

AgarCore.pas — мир:

Размер карты меняется одной константой. Количества агаров, еды, бонусов, патронов и пуль, а также размер бакета пространственной сетки считаются из MapSize по плотностям на миллион пикселей площади (ConfigureForMapSize). При MapSize = 4000 это 100 агаров и 1500 еды; при MapSize = 2000 — 25 и 376 соответственно, без каких-либо других правок.

Константа	Значение	Смысл
MapSize	4000	сторона карты; от неё считается всё остальное
PlayersPerMPx	6.25	агаров на миллион пикселей площади
PelletsPerMPx	94	еды на миллион пикселей площади
TargetGridStep	62.5	желаемый размер бакета сетки
MaxCellsPerPlayer	16	предел клеток после разделений
RadLogScale	0.75	скорость логарифмического роста радиуса
MinSplitScore	32	порог разделения
MergeDelay	12000	мс до слияния половинок
BoostFactor	1.8	множитель скорости при рывке
InfiniteAmmo	true	бесконечные патроны, режим для теста
MergeCooldownMs	8000	пауза между объединениями по Q

AgarBrain.pas — боты и сеть: ViewRange, FleeRange, NInput/NHidden/NOutput.

DP_AGAR_GENETIC.pas — обучение: PopSize, Generations, EpisodeSteps, MutationRate, MutationScale.

Формат brain.txt

2              версия формата
13 12 4        входов, скрытых, выходов
<вес>          GenomeSize = 220 строк
...

Версия поднята до 2 вместе с удалением кустов: сенсоров стало 13 вместо 16, и геномы версии 1 больше не подходят.

Версия и архитектура проверяются при загрузке: несовпадающий файл отвергается, и нейроботы играют случайными весами.