[MC源碼解讀] [1.8] 刷怪機制

昨天把MC中刷怪的源碼過了一遍，主要部分是net.minecraft.world.SpawnerAnimals中的findChunksForSpawning函數。有些刷怪機制還是wiki上沒有涉及或描述不准（精）確的。明確刷怪機制對刷怪塔制作還是很有幫助的，這里把刷怪的流程簡述一下。

重要結論

• 怪物、水生、環境生物刷怪為每游戲刻（1/20秒）一次，動物每20s一次。
• 可刷怪區塊為距離任一玩家所在區塊7個區塊之內的區塊。（可刷怪區塊不等於統計怪物數量的區塊）
• 刷怪上限為刷怪單位上限 * 可刷怪區塊數 / (17*17)，單位上限：怪物70，動物10，環境15，水生5。
• 對每種生物類型，每個可刷怪區塊單獨刷怪，都會刷最多3組怪，每組所刷生物相同，每組最多刷4只。一個區塊所刷怪物Y坐標相同。
• 玩家半徑24米的球內、Spawn Point半徑24米的球內不能刷怪。
• 同類型各種生物的刷怪概率是不同的，比如在主世界的大部分生物群系，怪物中女巫的刷怪概率最低，動物中牛的刷怪概率最低。
• 露天區域怪物刷出會相對稀少。
• 雖然亮度小於等於7時均可刷出怪物，但亮度越低概率越大。
• 刷怪塔的刷怪區域位置的方塊最高高度（即對一個(x,z)來說，存在方塊的最大的y）越低，刷怪越頻繁。降低刷怪塔的高度（不是說層數）比提高掛機點高度更有效，提高掛機點高度只可以把過低的位置的怪despawn掉，怪物仍會在低處生成，會占用刷怪塔的刷怪概率；但是降低刷怪塔高度可以直接提高怪物刷在塔內的概率。
• 豹貓在怪物刷怪循環中刷怪，但計入動物數量。
• 只有橡木林和針葉林才能刷狼。
• 史萊姆在游戲中滿月時生成概率最高而在月朔時不能刷出。
• 蝙蝠在現實時間10月20日~11月5日時刷出更頻繁且刷出亮度要求更低，應該是為了迎合萬聖節氣氛

刷怪機制

注：循環嵌套比較亂，我將幾個循環從大到小定義為刷怪循環（每種生物類型進行1次），區塊刷怪（每個可行區塊進行1次），刷怪（每次區塊刷怪進行3次，每次刷怪只會刷一種生物）,刷怪嘗試（每次刷怪進行4次刷怪嘗試）

1. findChunksForSpawning在每個游戲刻運行一次，其參數是(WorldServer world, boolean spawnHostileMobs, boolean spawnPeacefulMobs, boolean isAnimaltick)，world不需多說，spawnHostileMobs表示是否生成攻擊性生物，spawnPeacefulMobs表示是否生成和平生物，isAnimaltick表示這個tick（游戲刻）是否應該生成動物。其中isAnimaltick的算法是在游戲的總時間 % 400 == 0，即20s一次
2. 如果spawnHostileMobs和spawnPeacefulMobs均為false，直接退出
3. 統計應該刷怪的區塊及其數量。即每個玩家（非觀察者）所在區塊東南西北四個方向各延伸8個區塊，共1717區塊（不是球形區域），但是邊界的區塊是只計入刷怪區塊個數，並不會進行刷怪的*。當多個玩家的刷怪區塊重疊時，重復區塊只會記錄一次。（這里有一個bug，如果一個玩家的刷怪邊界區塊在另一個玩家刷怪區塊內部，那么這個區塊會在計算區塊數時被統計兩次，會使刷怪上限不准確，不過刷怪時還是只會對這個區塊刷一次，所以影響不是特別大）
4. 對每一種生物類型（怪物、動物、水生、環境）：如果當前類型可以刷（取決於spawnHostileMobs, spawnPeacefulMobs, isAnimaltick三個參數），則進行一次刷怪循環(5 - 12)。（這里有一個非常嚴重的bug，豹貓的生成在怪物的刷怪循環里！ ，見附2）
5. 計算刷怪上限和已有怪物數量。實際刷怪上限為刷怪單位上限（見**附1**） * 刷怪區塊數 / (17*17)。怪物數量統計的部分還沒看(TODO)，根據已有說法，應該是已加載區塊中生物總數，具體生物類型見附1。如果已經到達刷怪上限，則退出本次刷怪循環。
6. 對每一個刷怪區塊進行一次區塊刷怪（7 - 12）。
7. 在區塊中隨機選取一個中心方塊，先隨機選X,Z，之后選Y，Y不會高於當前(X,Z)的最高值+16(即高度上沒有和玩家的距離限制，不過離玩家過遠的刷出后會直接despawn)。如果選中的方塊是一個NormalCube（見附5），則放棄在此區塊刷怪，否則進行3次刷怪（8 - 12），每次只刷一種生物。
8. 每次刷怪的初始化工作：將刷怪坐標(x,y,z)初始化為中心方塊，重置要刷出的生物。然后進行4次刷怪嘗試（9 - 12）。
9. 每次刷怪嘗試的初始化工作：將現在的刷怪坐標(x,y,z)的x,z坐標隨機加減0~5（4次最多加減20，事實上是可能超出當前區塊的），如果當前位置半徑24米的球內有玩家（非觀察者）或spawn point，放棄本次刷怪嘗試進行下一次。
10. 如果還沒有確定本次刷怪的怪物，則根據當前坐標可以刷出的怪物，隨機確定一個，隨機算法為權值隨機。具體每種生物群系（建築）可刷怪物及其權值見附2。
11. 如果當前位置允許刷出這種怪物，且當前位置滿足生物刷怪要求（見附3），則將怪物刷出。
12. 判斷此種生物在當前區塊是否已達到上限（見附4），若是，則退出本次區塊刷怪（不會再去進行本區塊其他生物的刷怪）。

附1. 怪物類型及刷怪單位上限（17 * 17為單位）

注：本節表示括號內的怪物被統計在相應類別的怪物數量中，並不一定會在相應刷怪循環中刷出
注2：騎士生物（如僵屍雞騎士）的坐騎也算作單獨的生物

• 怪物：上限70（骷髏，僵屍，巨人僵屍，蜘蛛，洞穴蜘蛛，爬行者，女巫，史萊姆，蠹蟲，惡魂，岩漿怪，僵屍豬人，烈焰人，凋靈骷髏，末影蟎，末影人，守衛者，遠古守衛者，龍，凋零）
• 動物：上限10（雞，牛，哞菇，豹貓，豬，兔子，羊，狼，馬）
• 環境：上限15（蝙蝠）
• 水生：上限5（魷魚）

附2. 每種生物群系（建築）可刷怪物及其權值

主世界

• 基礎刷怪： 峭壁（Extreme Hills），峭壁 M（Extreme Hills M），懸崖（Extreme Hills Edge），樺木森林（Birch Forest），樺木森林山丘（Birch Forest Hills），樺木森林M（Birch Forest M），樺木森林山丘 M（Birch Forest Hills M），黑森林（Roofed Forest），黑森林 M（Roofed Forest M），峭壁+（Extreme Hills+），峭壁+ M（Extreme Hills+ M）
  怪物：蜘蛛(100)，僵屍(100)，骷髏(100)，爬行者(100)，史萊姆(100)，末影人(10)，女巫(5)
  動物：羊(12)，兔子(10)，豬(10)，雞(10)，牛(8)
  水生：魷魚(10)
  環境：蝙蝠(10)
• 森林（Forest），森林山丘（Foreset Hills）
  動物：增加狼(5)
• 針葉林（Taiga），針葉林 M（Taiga M），針葉林山丘（TaigaHills），冷針葉林（Cold Taiga），冷針葉林 M（Cold Taiga M），冷針葉林山丘（Cold Taiga Hills），大型針葉林（Mega Taiga），紅木森林（Mega Spruce Taiga），大型針葉林山丘（Mega Taiga Hills），紅木山丘（Mega Spruce Taiga Hills）
  動物：增加狼(8)
• 叢林（Jungle)，叢林 M（Jungle M），叢林山丘（JuncleHills）
  怪物：增加豹貓(2)
  動物：增加雞(10)
• 叢林邊緣（Jungle Edge），叢林邊緣 M（JungleEdge M）
  動物：增加雞
• 平原（Plains），向日葵草原（Sunflower Plains）
  動物：增加馬(5)
• 熱帶草原（Savanna），熱帶草原 M（Savanna M），熱帶高原（Savanna Plateau），熱帶高原 M（Savanna Plateau M）
  動物：增加馬(1)
• 蘑菇島（MushroomIsland），蘑菇島岸（MushroomIslandShore）
  動物：只有哞菇(8)
  其他：清空
• 沼澤（swampland），沼澤 M（Swampland M）
  怪物：增加史萊姆(1)
• 沙灘（Beach），寒冷沙灘（Cold Beach），沙漠（Desert），沙漠 M（Desert M），沙漠山丘（DesertHills），平頂山（Mesa），平頂山（岩柱）（Mesa (Bryce)），平頂山高原 F（Mesa Plateau F），平頂山高原 F M（Mesa Plateau F M），平頂山高原（Mesa Plateau），平頂山高原 M（Mesa Plateau M），海洋（Ocean），凍洋（FrozenOcean），深海（Deep Ocean），河流（River），凍河（FrozenRiver），石灘（Stone Beach），凍原（Ice Plains），冰刺平原（Ice Plains Spikes），雪山（Ice Mountains）
  動物：清空
• 沼澤小屋（SwampHut）
  怪物：只有女巫(1)
  其他：同所在生物群系
• 海底遺跡（OceanMonument）
  怪物：只有守衛者(1)
  其他：同所在生物群系

下界

• 一般
  怪物：惡魂(50)，僵屍豬人（100），岩漿怪（1）
  其他：無
• 下界要塞（Nether Fortress）
  怪物：烈焰人(10)，僵屍豬人(5)，骷髏(10)，岩漿怪(3)
  下界要塞的判斷條件有點復雜，用了2種判斷，可以看出有一種需要判斷腳底方塊為地獄磚。具體以后再看TODO

末地

• 怪物：末影人(10)
  其他：無

附3. 各種生物刷怪要求

方塊及碰撞箱要求

（腳下方塊為當前方塊y坐標-1，頭頂方塊為當前方塊y坐標+1）
魷魚和守衛者：當前方塊是液體，腳下方塊是液體，頭頂方塊不是NormalCube；碰撞箱內沒有其他生物或者船、礦車、末影水晶、點燃的TNT、下落的方塊，怪物碰撞箱不和方塊有沖突（這段還沒太看明白TODO）。
其他：腳下方塊有完整的上表面，且不是基岩、屏障；當前方塊不是NormalCube且不是液體；頭頂方塊不是NormalCube；碰撞箱內沒有其他生物或者船、礦車、末影水晶、點燃的TNT、下落的方塊，怪物碰撞箱不和方塊有沖突（這段還沒太看明白TODO），且碰撞箱內無液體。

其他條件

• 怪物一般條件（下文列出但沒有說明需要滿足此條件的怪物則不需要滿足）：難度不為和平，天空光照不大於0_{31隨機數字，亮度（打雷時計算這個亮度時來自天空的亮度-10）不大於隨機的0}7隨機數字。
• 動物一般生成條件：亮度>8，腳下方塊為草方塊。
• 豹貓：高度不低於63，腳下方塊必須是草或者樹葉，1/3概率生成失敗。
• 蠹蟲：需要滿足怪物一般條件，半徑5的球內必須沒有玩家
• 末影蟎：需要滿足怪物一般條件，半徑5的球內必須沒有玩家
• 史萊姆：難度不為和平。如果在沼澤，高度在大於50小於70，亮度不大於0_{7之間的隨機數，隨機一個0}1的實數小於當前月亮的月相（盈虧，0~1之間實數,滿月為1朔月為0），有1/2概率失敗；若不在沼澤，需要是史萊姆區塊且高度小於40。
• 惡魂：難度不為和平，只有1/20的概率生成成功
• 岩漿怪：難度不為和平
• 僵屍豬人：難度不為和平
• 守衛者：需要滿足怪物一般條件。如果能直視天空（當前方塊和天空之間沒有非透明方塊阻擋）則只有1/20的概率生成成功。
• 魷魚：高度大於45小於63
• 蝙蝠：高度小於63，隨機一個0_{3的數字，如果小於當前亮度則可以生成，有一半幾率生成失敗；10月20日}11月5日（萬聖節？）變為，高度小於63，隨機0~6數字，如果小於當前亮度則可以生成，無額外失敗概率。

附4. 每種生物單個區塊刷怪上限

狼：8
馬：6
惡魂：1
其他：4

附5. NormalCube定義及列表

TODO