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BladeSmith/docs/requirements/07-疲劳与刀具耐久度需求.md
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starmen1265 1514d53df5 docs: 添加材料物理侧需求(硬化/淬火/应力/疲劳) 
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 <clio-agent@sisyphuslabs.ai>
2026-08-11 08:58:15 +08:00

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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。总体需求见 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

6.2 原始设计文档

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
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