From 1514d53df56ed5a951905a4d9d463b23316add79 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: starmen1265 Date: Tue, 11 Aug 2026 08:58:15 +0800 Subject: [PATCH] =?UTF-8?q?docs:=20=E6=B7=BB=E5=8A=A0=E6=9D=90=E6=96=99?= =?UTF-8?q?=E7=89=A9=E7=90=86=E4=BE=A7=E9=9C=80=E6=B1=82(=E7=A1=AC?= =?UTF-8?q?=E5=8C=96/=E6=B7=AC=E7=81=AB/=E5=BA=94=E5=8A=9B/=E7=96=B2?= =?UTF-8?q?=E5=8A=B3)?= MIME-Version: 1.0 Content-Type: text/plain; charset=UTF-8 Content-Transfer-Encoding: 8bit 四个对应材料内部物理过程的需求文档。加工硬化与晶粒演化涵盖越打越硬与回火软化;淬火退火相变涵盖温度区间与三阶段可视化;应力累积涵盖弯曲开裂;疲劳与耐久度涵盖刀具失效。 Ultraworked with [Sisyphus](https://github.com/code-yeongyu/oh-my-openagent) Co-authored-by: Sisyphus --- .../requirements/04-加工硬化与晶粒演化需求.md | 174 ++++++++++++ docs/requirements/05-淬火退火相变需求.md | 236 ++++++++++++++++ docs/requirements/06-应力累积与开裂需求.md | 256 +++++++++++++++++ docs/requirements/07-疲劳与刀具耐久度需求.md | 263 ++++++++++++++++++ 4 files changed, 929 insertions(+) create mode 100644 docs/requirements/04-加工硬化与晶粒演化需求.md create mode 100644 docs/requirements/05-淬火退火相变需求.md create mode 100644 docs/requirements/06-应力累积与开裂需求.md create mode 100644 docs/requirements/07-疲劳与刀具耐久度需求.md diff --git a/docs/requirements/04-加工硬化与晶粒演化需求.md b/docs/requirements/04-加工硬化与晶粒演化需求.md new file mode 100644 index 0000000..e60f87a --- /dev/null +++ b/docs/requirements/04-加工硬化与晶粒演化需求.md @@ -0,0 +1,174 @@ +# 加工硬化与晶粒演化需求 + +**项目**: BladeSmith +**文档类型**: 需求文档(专题) +**版本**: 2.0 +**最后更新**: 2026-08-11 +**状态**: 整合自原 `2026-01-22-物理模拟架构细节.md` + +> 本文档从玩家视角描述加工硬化与晶粒演化的需求。技术实现见 [design/04-物理模拟-加工硬化与晶粒演化设计.md](../design/04-物理模拟-加工硬化与晶粒演化设计.md)。总体需求见 [00-锻造系统总体需求.md](00-锻造系统总体需求.md)。 + +--- + +## 1. 玩家可见行为 + +### 1.1 加工硬化现象 + +**金属越打越硬**: + +- 反复锻打同一块金属区域时,该区域会逐渐变硬 +- 变硬的区域需要更大的锤击力量才能继续形变 +- 或需要更多次锤击才能达到同样的形变效果 +- 连续锻打会让形变变得越来越困难 + +**加热软化**: + +- 将金属加热到高温后,已硬化的区域会软化 +- 软化后的金属可以继续容易锻打 +- 这就是"回火"机制的核心 + +### 1.2 晶粒演化影响 + +**细晶粒材料**: + +- 细晶粒的材料强度更高 +- 更难锻打,但成品质量更好 +- 表面更光滑,性能更稳定 + +**粗晶粒材料**: + +- 粗晶粒的材料更容易形变 +- 锻打相对容易,但成品强度较低 +- 适合需要大量形变的粗加工阶段 + +### 1.3 大马士革花纹 + +**层状材料**: + +- 大马士革钢由多层不同材料交替堆叠 +- 锻打时这些层次会扭曲流动 +- 形成独特的波浪形花纹 + +**花纹可见性**: + +- 花纹会随着锻打过程自然演化 +- 锻打越多,花纹越复杂 +- 酸蚀处理后花纹会更加清晰 + +--- + +## 2. 玩家可调参数 + +| 参数功能名 | 默认值 | 范围 | 玩家感受 | +|-----------|--------|------|----------| +| 硬化速率 | 0.5 | 0.2-1.0 | 控制金属变硬的速度,值越大变硬越快 | +| 软化温度阈值 | 600°C | 500-700°C | 超过此温度金属开始软化 | +| 最大硬化程度 | 1.0 | 0.8-1.2 | 金属能达到的最硬程度 | +| 晶粒初始尺寸 | 0.5 | 0.2-0.8 | 初始材料的晶粒粗细 | +| 晶粒细化速率 | 0.1 | 0.05-0.2 | 锻打让晶粒变细的速度 | +| 层状材料层数 | 10 | 5-20 | 大马士革钢的层次数量 | +| 层状材料厚度 | 2mm | 1-5mm | 每一层的厚度 | + +--- + +## 3. 视觉/听觉反馈 + +### 3.1 硬度可视化 + +**颜色变化**: + +- 软金属: 棕色调 +- 硬金属: 银白色调 +- 硬度渐变: 从棕到白的过渡反映硬度分布 + +**形变阻力反馈**: + +- 锤击时,高硬度区域反弹更明显 +- 锤击音效会因硬度变化而略有不同 +- 锤击动画可能在高硬度区域略微减慢 + +### 3.2 晶粒影响表现 + +**表面质感**: + +- 细晶粒: 表面更光滑,反射更均匀 +- 粗晶粒: 表面略粗糙,反射不规则 + +### 3.3 大马士革花纹视觉 + +**颜色对比**: + +- 深色层: 深棕或近黑色 +- 浅色层: 浅灰或银白色 +- 交替出现形成波纹效果 + +**扭曲效果**: + +- 花纹随形变自然扭曲 +- 锻打方向影响花纹走向 +- 边缘区域花纹可能更密集 + +--- + +## 4. 边界与限制(玩家不应期望的行为) + +### 4.1 硬化限制 + +- 金属不会无限变硬,存在饱和上限 +- 软化不是瞬间完成,需要时间加热 +- 已开裂区域无法通过软化恢复 + +### 4.2 晶粒演化限制 + +- 晶粒不会无限细化或长大 +- 超过一定温度后晶粒可能突然长大(过度加热) +- 晶粒状态不会自动逆转 + +### 4.3 大马士革花纹限制 + +- 花纹仅在有层状材料时出现 +- 普通钢无法产生类似花纹 +- 花纹完全取决于锻打路径,无法"绘制"或预设 + +--- + +## 5. 验收清单 + +### 5.1 加工硬化 + +- [ ] 连续锻打同一区域10次,形变明显变难 +- [ ] 加热到600°C后,形变难度降低至初始状态 +- [ ] 硬度分布可视化清晰可见 +- [ ] 不同材料的硬化速率有可感知差异 + +### 5.2 晶粒演化 + +- [ ] 细晶粒材料比粗晶粒更难锻打 +- [ ] 过度加热后晶粒变粗,材料变软 +- [ ] 晶粒状态影响表面质感可见 + +### 5.3 大马士革花纹 + +- [ ] 层状材料显示清晰的颜色对比 +- [ ] 锻打后花纹自然扭曲 +- [ ] 酸蚀处理后花纹更加明显 +- [ ] 花纹随锻打过程不断演化 + +--- + +## 6. 引用 + +### 6.1 相关需求文档 + +- [00-锻造系统总体需求.md](00-锻造系统总体需求.md) - 系统总览 +- [03-网格质量与性能需求.md](03-网格质量与性能需求.md) - 网格性能约束 + +### 6.2 原始设计文档 + +- [_archive/plans/2026-01-22-物理模拟架构细节.md](../_archive/plans/2026-01-22-物理模拟架构细节.md) - 技术实现细节 + +### 6.3 物理基础 + +- 《金属塑性成形原理》 - 加工硬化机理 +- 《材料科学基础》 - 晶粒结构对材料性能影响 +- 《大马士革钢制造工艺》 - 层状材料与花纹形成 \ No newline at end of file diff --git a/docs/requirements/05-淬火退火相变需求.md b/docs/requirements/05-淬火退火相变需求.md new file mode 100644 index 0000000..8cc1e22 --- /dev/null +++ b/docs/requirements/05-淬火退火相变需求.md @@ -0,0 +1,236 @@ +# 淬火退火相变需求 + +**项目**: BladeSmith +**文档类型**: 需求文档(专题) +**版本**: 2.0 +**最后更新**: 2026-08-11 +**状态**: 整合自原 `2026-01-23-淬火退火相变系统设计.md` + +> 本文档从玩家视角描述淬火退火相变的需求。技术实现见 [design/05-淬火退火相变系统设计.md](../design/05-淬火退火相变系统设计.md)。总体需求见 [00-锻造系统总体需求.md](00-锻造系统总体需求.md)。 + +--- + +## 1. 玩家可见行为 + +### 1.1 温度区间影响 + +**黄金区间(900-1100°C)**: + +- 最佳淬火效果,硬度提升最大 +- 淬火成功率最高 +- 风险最低,不易开裂 + +**次优区间(800-900°C 或 1100-1200°C)**: + +- 硬度有一定提升,但不如黄金区间 +- 效果中等,需要玩家技巧把握 + +**无效区间(< 800°C)**: + +- 淬火几乎无效,硬度无明显变化 +- 浪费淬火机会 + +**危险区间(> 1200°C)**: + +- 硬度提升很低 +- 材料有较高开裂风险 +- 应避免在此温度淬火 + +### 1.2 冷却速率差异 + +**水淬(快速冷却)**: + +- 硬度提升最大 +- 脆性也最大 +- 氧化层深色,可能需要打磨去除 + +**油淬(中速冷却)**: + +- 硬度适中 +- 脆性中等 +- 氧化层浅棕色,相对美观 + +**空冷(慢速冷却)**: + +- 硬度提升小,近似退火 +- 脆性低 +- 仅轻微氧化 + +### 1.3 硬度与脆性变化 + +**硬度提升**: + +- 成功淬火后刀具硬度显著提高 +- 硬度越高的刀具越难切割硬物 +- 但也能保持刃口更久 + +**脆性累积**: + +- 快速冷却会增加材料脆性 +- 高脆性刀具容易在强力冲击下开裂 +- 玩家需要在硬度和韧性之间权衡 + +--- + +## 2. 玩家可调参数 + +| 参数功能名 | 默认值 | 范围 | 玩家感受 | +|-----------|--------|------|----------| +| 黄金温度下限 | 900°C | 800-1000°C | 低于此温度淬火效果变差 | +| 黄金温度上限 | 1100°C | 1000-1200°C | 高于此温度淬火风险增加 | +| 临界温度下限 | 800°C | 600-900°C | 低于此温度淬火基本无效 | +| 临界温度上限 | 1200°C | 1100-1400°C | 高于此温度开裂风险高 | +| 水淬硬度倍数 | 2.5 | 2.0-3.0 | 水淬能提升的硬度倍数 | +| 油淬硬度倍数 | 1.8 | 1.5-2.2 | 油淬能提升的硬度倍数 | +| 空冷硬度倍数 | 1.2 | 1.0-1.4 | 空冷能提升的硬度倍数 | +| 淬火脆性增益 | 0.6 | 0.4-0.8 | 淬火增加的最大脆性 | +| 应力松弛速度 | 0.5 | 0.2-0.8 | 回火时应力释放速度 | + +--- + +## 3. 视觉/听觉反馈 + +### 3.1 脆性颜色反馈 + +**脆性等级颜色**: + +- 绿色(脆性 < 0.3): 韧性良好,安全 +- 黄色(脆性 0.3-0.6): 中度脆性,需注意 +- 红色(脆性 ≥ 0.6): 高度脆性,易开裂 + +**显示方式**: + +- 脆性扫描时顶点颜色着色 +- 高脆性区域闪烁预警 +- UI面板实时显示平均脆性 + +### 3.2 三阶段淬火视觉 + +**阶段1: 淬火过程(临时高辨识度)**: + +- 材质自发光随温度变化 +- 屏幕边缘显示"淬火进行中"提示 +- 顶点统计显示淬火覆盖率 +- 品质评分实时更新 + +**阶段2: 冷却过渡(逐步恢复正常)**: + +- 颜色从临时反馈平滑过渡到真实颜色 +- 自发光逐渐消失 +- 材质参数逐步恢复常态 +- 过渡时长0.5-1.0秒 + +**阶段3: 最终真实表现(永久保留)**: + +- 显示真实的物理热处理效果 +- 回火色系统激活 +- 氧化层视觉效果呈现 + +### 3.3 回火色系统 + +**温度-颜色映射**: + +| 回火温度 | 颜色 | 视觉描述 | +|---------|------|----------| +| 20-150°C(无回火) | 银灰色 | 金属原色,无明显变化 | +| 150-200°C | 淡黄色 | 轻微发黄,柔和光泽 | +| 200-250°C | 金黄/麦秆色 | 金黄色泽,温暖感 | +| 250-300°C | 棕色 | 深棕色,沉稳质感 | +| 300-350°C | 紫色 | 紫色调,独特外观 | +| 350-400°C | 蓝色 | 蓝色调,精致感 | +| >400°C | 灰色 | 失去光泽,灰色调 | + +### 3.4 氧化层表现 + +**不同冷却介质的氧化差异**: + +- 水淬: 深色氧化层(0.8-1.0氧化度) +- 油淬: 浅棕色氧化层(0.4-0.6氧化度) +- 空冷: 轻微氧化(0.1-0.3氧化度) + +**氧化层与打磨**: + +- 打磨可以去除部分氧化层 +- 打磨后露出金属底色 +- 回火色在打磨区域减弱 + +--- + +## 4. 边界与限制(玩家不应期望的行为) + +### 4.1 温度限制 + +- 无法在低温(< 800°C)获得显著淬火效果 +- 超高温(> 1200°C)淬火不会增加硬度,只会增加风险 +- 温度不在最佳区间时淬火效果可能不均匀 + +### 4.2 冷却限制 + +- 冷却速率受介质限制,无法超越物理极限 +- 水淬无法让所有材料达到最大硬度(低碳钢难淬硬) +- 冷却不均匀会导致硬度分布不均 + +### 4.3 脆性限制 + +- 淬火增加的脆性无法完全消除 +- 回火可以部分恢复脆性,但无法恢复到未淬火状态 +- 高脆性刀具在高冲击下必定开裂 + +### 4.4 视觉限制 + +- 回火色需要一定时间才能稳定呈现 +- 氧化层颜色会随时间轻微变化 +- 不同材料的回火色可能略有差异 + +--- + +## 5. 验收清单 + +### 5.1 温度区间判定 + +- [ ] 在黄金区间淬火,硬度提升最大 +- [ ] 在无效区间淬火,硬度无变化 +- [ ] 在危险区间淬火,开裂风险显著增加 + +### 5.2 冷却速率差异 + +- [ ] 水淬硬度最高,脆性最大 +- [ ] 油淬硬度适中,脆性中等 +- [ ] 空冷硬度提升小,脆性低 + +### 5.3 三阶段可视化 + +- [ ] 淬火过程有强视觉反馈 +- [ ] 冷却过渡平滑自然 +- [ ] 最终效果真实可信 + +### 5.4 回火色系统 + +- [ ] 不同回火温度产生不同颜色 +- [ ] 回火色随温度变化连续过渡 +- [ ] 打磨后回火色减弱 + +### 5.5 氧化层表现 + +- [ ] 不同冷却介质产生不同氧化层颜色 +- [ ] 水淬氧化层最深色 +- [ ] 打磨可去除部分氧化层 + +--- + +## 6. 引用 + +### 6.1 相关需求文档 + +- [00-锻造系统总体需求.md](00-锻造系统总体需求.md) - 系统总览 +- [06-应力累积与开裂需求.md](06-应力累积与开裂需求.md) - 应力与脆性交互 + +### 6.2 原始设计文档 + +- [_archive/plans/2026-01-23-淬火退火相变系统设计.md](../_archive/plans/2026-01-23-淬火退火相变系统设计.md) - 技术实现细节 + +### 6.3 物理基础 + +- 《金属热处理原理与工艺》 - 淬火退火原理 +- 《钢的热处理》 - 回火色机理 +- 《金属材料学》 - 相变与组织结构 \ No newline at end of file diff --git a/docs/requirements/06-应力累积与开裂需求.md b/docs/requirements/06-应力累积与开裂需求.md new file mode 100644 index 0000000..0f75bbc --- /dev/null +++ b/docs/requirements/06-应力累积与开裂需求.md @@ -0,0 +1,256 @@ +# 应力累积与开裂需求 + +**项目**: BladeSmith +**文档类型**: 需求文档(专题) +**版本**: 2.0 +**最后更新**: 2026-08-11 +**状态**: 整合自原 `2026-01-23-应力累积系统设计.md` + +> 本文档从玩家视角描述应力累积与开裂的需求。技术实现见 [design/06-应力累积系统设计.md](../design/06-应力累积系统设计.md)。总体需求见 [00-锻造系统总体需求.md](00-锻造系统总体需求.md)。 + +--- + +## 1. 玩家可见行为 + +### 1.1 应力来源 + +**锤击产生应力**: + +- 锤击时,材料被迫形变,相邻区域产生内部应力 +- 锤击越用力,产生的应力越大 +- 高硬度区域锤击产生的应力更高 + +**淬火产生应力**: + +- 快速冷却时,材料内外温度不均 +- 温度差异导致膨胀不均,产生热应力 +- 水淬产生的应力最大,油淬次之,空冷最小 + +**温度梯度产生应力**: + +- 材料不同区域温度不同时产生应力 +- 加热不均匀或冷却不均匀都会累积应力 + +### 1.2 应力对锻打的影响 + +**形变阻力增加**: + +- 高应力区域更难锻打 +- 需要更大的锤击力量 +- 或需要更多次锤击才能达到同样的形变效果 + +**手感反馈**: + +- 锤击高应力区域时,锤击感觉更"硬" +- 音效可能略有不同 +- 锤击动画可能略微减慢 + +### 1.3 应力导致形变 + +**刀身弯曲**: + +- 应力分布不均时,刀身会自然弯曲 +- 弯曲方向与应力梯度相关 +- 应力差越大,弯曲越明显 + +**扭曲变形**: + +- 刀身两侧应力不均时,刀身会扭曲 +- 扭曲程度与应力差成正比 +- 需要通过平衡锻打来避免 + +### 1.4 裂纹生成与扩展 + +**裂纹起始**: + +- 应力超过材料强度时产生裂纹 +- 高应力区域优先开裂 +- 开裂有一定随机性(避免每次完全相同) + +**裂纹扩展**: + +- 裂纹沿应力梯度方向扩展 +- 优先向应力最高的方向生长 +- 应力差越大,扩展越快 + +**裂纹合并**: + +- 多条裂纹可能相交 +- 相交后可能形成大块材料脱落 +- 网格拓扑可能断裂 + +--- + +## 2. 玩家可调参数 + +| 参数功能名 | 默认值 | 范围 | 玩家感受 | +|-----------|--------|------|----------| +| 最大应力值 | 150.0 | 100-200 | 材料能承受的最大应力 | +| 锤击应力系数 | 10.0 | 5-20 | 控制锤击产生应力的速率 | +| 热应力系数 | 0.005 | 0.001-0.01 | 控制淬火产生应力的速率 | +| 残余应力系数 | 5.0 | 2-10 | 控制形变受限产生应力的速率 | +| 应力扩散系数 | 0.2 | 0.1-0.3 | 控制应力向周围扩散的速度 | +| 弯曲敏感度 | 0.001 | 0.0005-0.002 | 控制应力导致弯曲的程度 | +| 扭曲敏感度 | 0.0005 | 0.0002-0.001 | 控制应力导致扭曲的程度 | +| 临界应力阈值 | 120.0 | 80-150 | 超过此值可能开裂 | +| 裂纹宽度 | 0.05 | 0.01-0.1 | 裂纹开口的视觉宽度 | +| 应力松弛时间(常温) | 60.0s | 30-120s | 常温下应力自然释放的时间 | +| 应力松弛时间(回火) | 10.0s | 5-20s | 回火温度下应力释放的时间 | + +--- + +## 3. 视觉/听觉反馈 + +### 3.1 应力扫描(辅助功能) + +**触发方式**: + +- 按住Alt键切换到"应力视图" +- 或在UI中选择"应力扫描"工具 + +**颜色着色**: + +- 蓝色: 低应力区域(< 30% 应力极限) +- 绿色: 中等应力区域(30-60% 应力极限) +- 黄色: 高应力区域(60-90% 应力极限) +- 红色: 接近开裂区域(≥ 90% 应力极限) + +**红色区域特殊效果**: + +- 闪烁效果,预警即将开裂 +- 自发光增强,吸引玩家注意 + +**应力流线(可选)**: + +- 显示应力传导路径 +- 从高应力区域流向低应力区域 +- 帮助玩家理解应力分布 + +**UI面板**: + +- 实时显示最大应力值 +- 显示平均应力值 +- 显示超阈值顶点数量 +- 显示已产生裂纹数量 + +### 3.2 裂纹视觉表现 + +**几何表现**: + +- 裂缝开口: 裂纹两侧顶点略微分离 +- 边缘抖动: 裂纹边缘不光滑,粗糙断裂 +- 深度变化: 裂纹深处更暗 + +**材质表现**: + +- 锈迹: 裂纹区域显示氧化痕迹 +- 内部氧化: 裂缝深处更暗,模拟内部氧化 +- 纹理扰动: 裂纹区域表面纹理混乱 + +**裂纹扩展动画**: + +- 裂纹逐帧缓慢生长 +- 生长速度与应力相关 +- 方向沿应力梯度 + +### 3.3 应力释放反馈 + +**开裂后应力释放**: + +- 开裂瞬间,裂纹区域应力大幅降低 +- 周围区域应力重新分布 +- 视觉上裂纹区域颜色变浅 + +**回火后应力释放**: + +- 加热至回火温度(200-400°C) +- 应力逐渐降低 +- 但裂纹无法愈合 + +--- + +## 4. 边界与限制(玩家不应期望的行为) + +### 4.1 应力累积限制 + +- 应力不会无限累积,存在上限 +- 应力上限由材料强度决定 +- 不同材料的应力上限可能不同 + +### 4.2 应力释放限制 + +- 常温下应力释放很慢(需要分钟级时间) +- 回火可以加速释放,但仍需要时间 +- 开裂释放应力最快,但造成永久损伤 + +### 4.3 裂纹限制 + +- 裂纹一旦产生无法愈合 +- 回火和打磨无法消除裂纹 +- 裂纹永久降低刀具性能 + +### 4.4 应力扫描限制 + +- 应力扫描是辅助功能,不影响真实物理 +- 退出扫描模式后完全恢复正常视觉 +- 无任何残留效果 + +--- + +## 5. 验收清单 + +### 5.1 应力累积 + +- [ ] 连续锤击同一区域,应力不断累积 +- [ ] 高硬度区域锤击产生更多应力 +- [ ] 淬火时产生明显热应力 + +### 5.2 形变阻力 + +- [ ] 高应力区域锤击更困难 +- [ ] 锤击手感明显变"硬" +- [ ] 音效和动画有细微变化 + +### 5.3 弯曲/扭曲 + +- [ ] 应力不均导致刀身自然弯曲 +- [ ] 弯曲方向与应力梯度一致 +- [ ] 应力差越大,弯曲越明显 + +### 5.4 裂纹生成 + +- [ ] 应力超过阈值时产生裂纹 +- [ ] 裂纹在高应力区域优先出现 +- [ ] 开裂有一定随机性 + +### 5.5 裂纹扩展 + +- [ ] 裂纹沿应力梯度方向生长 +- [ ] 生长速度与应力相关 +- [ ] 多条裂纹可以合并 + +### 5.6 应力扫描 + +- [ ] 按Alt键清晰显示应力分布 +- [ ] 颜色分级准确反映应力等级 +- [ ] UI面板实时更新应力统计 + +--- + +## 6. 引用 + +### 6.1 相关需求文档 + +- [00-锻造系统总体需求.md](00-锻造系统总体需求.md) - 系统总览 +- [05-淬火退火相变需求.md](05-淬火退火相变需求.md) - 淬火产生应力 +- [07-疲劳与刀具耐久度需求.md](07-疲劳与刀具耐久度需求.md) - 疲劳与应力交互 + +### 6.2 原始设计文档 + +- [_archive/plans/2026-01-23-应力累积系统设计.md](../_archive/plans/2026-01-23-应力累积系统设计.md) - 技术实现细节 + +### 6.3 物理基础 + +- 《材料力学》 - 应力分布与形变 +- 《金属塑性成形原理》 - 残余应力 +- 《断裂力学》 - 裂纹生成与扩展 \ No newline at end of file diff --git a/docs/requirements/07-疲劳与刀具耐久度需求.md b/docs/requirements/07-疲劳与刀具耐久度需求.md new file mode 100644 index 0000000..163c2f9 --- /dev/null +++ b/docs/requirements/07-疲劳与刀具耐久度需求.md @@ -0,0 +1,263 @@ +# 疲劳与刀具耐久度需求 + +**项目**: BladeSmith +**文档类型**: 需求文档(专题) +**版本**: 2.0 +**最后更新**: 2026-08-11 +**状态**: 整合自原 `2026-01-23-疲劳累积与耐久度系统设计.md` + +> 本文档从玩家视角描述疲劳累积与刀具耐久度的需求。技术实现见 [design/07-疲劳与耐久度系统设计.md](../design/07-疲劳与耐久度系统设计.md)。总体需求见 [00-锻造系统总体需求.md](00-锻造系统总体需求.md)。 + +--- + +## 1. 玩家可见行为 + +### 1.1 疲劳累积 + +**反复锻打累积疲劳**: + +- 每次锻打都会让材料累积疲劳 +- 同一区域锻打次数越多,疲劳越高 +- 疲劳累积是渐进式的,不会突然跳变 + +**过度锻打加速疲劳**: + +- 单次形变过大时,疲劳累积加速 +- 高应力区域疲劳累积更快 +- 温度过低时疲劳累积加速 + +**温度影响疲劳**: + +- 高温(> 800°C): 疲劳累积很慢 +- 常温: 疲劳累积正常速度 +- 低温(< 200°C): 疲劳累积加速 + +### 1.2 疲劳裂纹 + +**疲劳裂纹起始**: + +- 疲劳值接近极限时可能产生裂纹 +- 高应力区域更容易产生疲劳裂纹 +- 开裂有一定随机性 + +**疲劳裂纹特点**: + +- 与应力裂纹不同,可能产生多条细小裂纹 +- 裂纹沿高疲劳值方向扩展 +- 扩展速度与疲劳值成正比 + +**疲劳裂纹扩展**: + +- 每次锻打都可能让裂纹扩展 +- 疲劳值越高,扩展概率越大 +- 裂纹可能交织成网状 + +### 1.3 刀具耐久度 + +**耐久度构成**: + +- 平均疲劳: 整个刀具的平均疲劳程度 +- 裂纹惩罚: 已有裂纹的数量 +- 应力惩罚: 最大应力区域的影响 + +**耐久度影响**: + +- 耐久度高的刀具使用寿命长 +- 耐久度低的刀具容易损坏 +- 耐久度归零时刀具失效 + +### 1.4 使用中的损伤累积 + +**切割/砍击**: + +- 每次使用都会造成微小损伤 +- 冲击点附近疲劳增加 +- 冲击力越大,损伤越大 + +**抛光/打磨**: + +- 减少表面疲劳痕迹 +- 改善外观,但不恢复耐久度 +- 让刀具看起来更"新" + +--- + +## 2. 玩家可调参数 + +| 参数功能名 | 默认值 | 范围 | 玩家感受 | +|-----------|--------|------|----------| +| 正常锻打疲劳率 | 0.001 | 0.0005-0.002 | 控制正常锻打的疲劳累积速度 | +| 过度锻打疲劳率 | 0.005 | 0.002-0.01 | 控制过锻的疲劳累积速度 | +| 应力集中疲劳率 | 0.010 | 0.005-0.02 | 控制高应力区的疲劳累积速度 | +| 临界应变阈值 | 0.1 | 0.05-0.2 | 超过此值为过度锻打 | +| 高温疲劳因子 | 0.1 | 0.05-0.2 | 高温时疲劳减缓程度 | +| 常温疲劳因子 | 1.0 | 0.8-1.2 | 常温时疲劳正常速度 | +| 低温疲劳因子 | 2.0 | 1.5-2.5 | 低温时疲劳加速程度 | +| 单条裂纹惩罚 | 0.1 | 0.05-0.2 | 每条裂纹扣除的耐久度 | +| 应力惩罚系数 | 0.2 | 0.1-0.3 | 高应力扣除的耐久度 | +| 回火疲劳恢复率 | 0.1 | 0.05-0.2 | 回火时疲劳恢复速度 | +| 回火耐久恢复率 | 0.05 | 0.02-0.1 | 回火时耐久恢复速度 | +| 冲击疲劳率 | 0.0001 | 0.00005-0.0002 | 使用时的疲劳累积速度 | +| 主裂纹长度阈值 | 10.0 | 5.0-20.0 | 超过此长度的裂纹可导致刀具失效 | + +--- + +## 3. 视觉/听觉反馈 + +### 3.1 疲劳扫描(辅助功能) + +**触发方式**: + +- 按住Shift键切换到"疲劳视图" +- 或在UI中选择"疲劳扫描"工具 + +**颜色着色**: + +- 蓝色: 低疲劳值(< 0.3) +- 绿色: 中低疲劳值(0.3-0.7) +- 黄色: 中高疲劳值(0.7-0.9) +- 橙色: 接近极限(0.9-0.95) +- 红色: 危险区(> 0.95) + +**红色区域特殊效果**: + +- 脉冲效果,危险预警 +- 自发光闪烁,吸引注意 + +**UI面板**: + +- 平均疲劳值 +- 最大疲劳值 +- 危险区域数量(疲劳 > 0.9) +- 预估剩余寿命 + +### 3.2 疲劳裂纹视觉 + +**几何表现**: + +- 细小裂缝: 开口宽度较小 +- 边缘锯齿: 裂纹边缘不光滑,粗糙 + +**材质表现**: + +- 表面氧化: 显示轻微锈迹 +- 内部损伤: 深处更暗,模拟材料损伤 + +**裂纹扩展动画**: + +- 裂纹逐帧缓慢生长 +- 生长速度与疲劳值相关 +- 可能产生多条细小裂纹 + +### 3.3 耐久度UI + +**耐久度显示**: + +- 进度条或百分比显示 +- 颜色随耐久度变化(绿→黄→红) +- 实时更新 + +**耐久度预警**: + +- 耐久度低于30%时显示警告 +- 低于10%时闪烁警示 +- 接近0时红屏闪烁 + +--- + +## 4. 边界与限制(玩家不应期望的行为) + +### 4.1 疲劳累积限制 + +- 疲劳值不会超过1.0 +- 疲劳累积到极限后可能触发失效 +- 不同材料的疲劳特性可能不同 + +### 4.2 耐久度恢复限制 + +- 回火可以部分恢复疲劳 +- 但裂纹无法愈合,裂纹惩罚永久存在 +- 打磨不恢复耐久度,只改善外观 + +### 4.3 刀具失效限制 + +- 耐久度归零后刀具必定失效 +- 主裂纹存在时刀具必定失效 +- 瞬间强力冲击可能导致刀具断裂 +- 失效的刀具无法修复 + +### 4.4 疲劳扫描限制 + +- 疲劳扫描是辅助功能,不影响真实物理 +- 退出扫描模式后完全恢复正常视觉 +- 无任何残留效果 + +--- + +## 5. 验收清单 + +### 5.1 疲劳累积 + +- [ ] 连续锻打同一区域,疲劳不断增加 +- [ ] 过度锻打时疲劳累积加速 +- [ ] 高应力区域疲劳累积更快 +- [ ] 高温时疲劳累积减缓 +- [ ] 低温时疲劳累积加速 + +### 5.2 疲劳裂纹 + +- [ ] 疲劳接近极限时产生裂纹 +- [ ] 疲劳裂纹可能有多条 +- [ ] 裂纹沿高疲劳值方向扩展 +- [ ] 裂纹扩展速度与疲劳相关 + +### 5.3 耐久度计算 + +- [ ] 耐久度准确反映疲劳、裂纹、应力状态 +- [ ] 裂纹越多,耐久度越低 +- [ ] 高应力区域耐久度降低 + +### 5.4 使用损伤 + +- [ ] 切割/砍击造成疲劳累积 +- [ ] 冲击力越大,损伤越大 +- [ ] 抛光/打磨改善外观 + +### 5.5 耐久度恢复 + +- [ ] 回火可部分恢复疲劳 +- [ ] 回火不消除裂纹 +- [ ] 打磨不恢复耐久度 + +### 5.6 刀具失效 + +- [ ] 耐久度归零时刀具断裂 +- [ ] 主裂纹存在时刀具断裂 +- [ ] 瞬间强力冲击可能导致断裂 +- [ ] 断裂有清晰的视觉和音效 + +### 5.7 疲劳扫描 + +- [ ] 按Shift键清晰显示疲劳分布 +- [ ] 颜色分级准确反映疲劳等级 +- [ ] UI面板实时更新疲劳统计 +- [ ] 退出扫描后恢复正常视觉 + +--- + +## 6. 引用 + +### 6.1 相关需求文档 + +- [00-锻造系统总体需求.md](00-锻造系统总体需求.md) - 系统总览 +- [06-应力累积与开裂需求.md](06-应力累积与开裂需求.md) - 疲劳与应力交互 + +### 6.2 原始设计文档 + +- [_archive/plans/2026-01-23-疲劳累积与耐久度系统设计.md](../_archive/plans/2026-01-23-疲劳累积与耐久度系统设计.md) - 技术实现细节 + +### 6.3 物理基础 + +- 《材料疲劳与断裂》 - 疲劳累积机理 +- 《金属物理学》 - 耐久度与疲劳关系 +- 《工程材料力学》 - 刀具失效判据 \ No newline at end of file