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，同时维持游戏世界的整体平衡。该系统通过基本粒子构成每个对象，并由这些组成原子继承其特性或统计数据。与传统游戏设计不同，这种方法允许游戏中的居民自主创建具有新属性的对象。

动机

在传统游戏中，设计师通常优先考虑玩家的乐趣而非自主性，确保他们能在正确的时间获得合适的物品。这种设计需要平衡各种系统，避免强大的物品破坏游戏的平衡，尤其是在多人游戏中。多人游戏需要一个正常运转的经济系统，以便不同能力水平的玩家可以在共享空间中互动。

为了让玩家自由设计和建造新物体，游戏设计师无法手动平衡每个新增物体的成本。因此，自主世界依赖于明确的叙事规则或数字物理法则，这些规则定义了世界中的物理法则和扩展条件。良好的数字物理法则应能提供多种可能的对象，而无需游戏设计师手动调整每个对象的平衡。

机制

原子对象系统是一种数字物理形式，提供了易于理解且可自我平衡的可组合性机制。玩家可以通过摧毁现有物体获取所需的原子，以创造新物体。通过将基本原子视为构建块，玩家可以超越硬编码制作树的限制，发明新物体。同时，获取这些原子的努力与所创建物体的复杂性成比例，从而维持平衡。

在游戏 Downstream 中，玩家控制的单位生活在六边形地图上，每个状态变化都是链上交易。单位使用建筑物制作物品，这些物品由特定颜色的粘性物质表示。玩家首先收集粘性物，利用建筑物制作新物品，然后使用这些物品增强单位，与其他玩家交易，并设计新的游戏模式。

制作流程包括：

1. 从提取器中收集粘性物质。

2. 使用建筑物制作物品。

3. 将物品添加到库存中。

提取器类似于粘性物质的水龙头，分配基本物品。建筑物允许进行制作，将多个物品作为输入，以输出由粘性物质组成的新物品。不同建筑物对应不同的制作配方和输出物品。

物品主要用于提升单位属性，例如红色粘性增加力量，蓝色粘性增加防御力，绿色粘性增加生命力。玩家还可以使用建筑制造机建造新建筑，生产新物品。

合约

Downstream 使用节点图架构，将所有实体表示为合约，将物品表示为 ERC-1155，并带有名称和余额。每个对象的基本原子组成被编码为元数据，允许制作合约检查所需的组成材料。创建新建筑及其配方和输出项目时，生成三个文件：

1. NewBuilding.yaml：清单，包含建筑物和物品的参数。

2. NewBuilding.js：建筑 UI，控制显示的 HTML 和按钮。

3. NewBuilding.sol：链上逻辑，实现 BuildingKind 接口的 Solidity 合约。

应用

虚拟世界可组合性系统最广泛的应用是游戏中的制作机制。自主世界可以从允许创造新类型物体的系统中受益。许多游戏已经区分了游戏和生活世界，例如 Minecraft、Terraria、动物之森、星露谷、Factorio、RimWorld、魔兽世界和 EVE Online。

备选方案

不同设计模式在处理数字物理法则上有所不同。更底层或细粒度的数字物理法则优先考虑内容的多样性和复杂性，如 Tenet 的 Zuse “世界计算机”。而更高级或粗粒度的数字物理优先考虑内容的可用性和即时性，如 Moving Castle 的《This Cursed Machine》。

扩展与未来工作

扩展系统的一种方法是增加原子类型。目前 Downstream 中的原子类型有三种，未来计划增加更多。实现“图灵完备设计空间”可能需要更多原子类型。原子不仅影响战斗数据，还可能用于控制移动速度或 RPG 式技能获取。增加额外的玩家动作和特征，将使互动更加丰富有趣。