关于环境光照变化动作的研究

鬼蟬

　　为了优化我的昼夜交替脚本，我在diy、modenc和ppm论坛翻了个遍，发现关于光照变化的动作脚本叙述得非常潦草，几乎没有人对其特性进行仔细考察。所幸在一个12年的帖子[1]中，有对71、72号动作的参数的较详细解释，在这基础上我在原装YR平台上进行了一些测试，有所收获，特此分享。
　　帖子中的结论仅为基于个人实验所得现象的推测，未必代表真实本质，若在实际操作中遇到错误或异常的情况欢迎回帖讨论。

正文
　　YR的地图文件中与光照改变有关的动作（Actions）有三个，包括71、72和73号。其中：

• 71号用于设置每一步光照变化幅度，相当于AmbientChangeStep=的功能（是否完全等价尚未研究）；
• 72号用于设置每一步光照变化的时间间隔，相当于AmbientChangeRate=的功能（是否完全等价尚未研究）；
• 73号为从此动作激活开始，按照71和72所决定的变化率、向所设定的光照等级改变。
  

　　它们在.yrm地图文件中的代码格式为：

71,0,a,0,0,0,0,A
72,0,b,0,0,0,0,A
73,0,c,0,0,0,0,A

　　其中的a 、b 、c 是这三个动作各自可以设置的唯一变量。

- 光照等级
　　光照等级的实际取值范围是0~200的整数。其中100为默认亮度，200效果类似核爆，0则会导致绝大部分像素变为纯黑无法分辨。
　　在地图编辑器中设置光照等级时，显示的数字是这个值/100所得到的小数，即1.0000000为默认亮度，2.0000000为核爆亮度。
　　实际有效的光照等级并不是201个。从0逐渐提升至200的过程中，肉眼可见的存在51次跃变，就是大约只有52个档位。如此算来，平均每改变约4的光照值才能看到画面跃变为下一个档位。
　　也就是说，完全平滑的环境光照变化在原装YR平台上是无法实现的。
　　对光照等级部分的测试结果是，0~3，4~6，81~84，85~88、89~92、93~96、97~99各自等价，目前没有发现什么规律，可能是硬编码。
　　虽然显示上的档位较少，但是对光照等级来说0~200的取值都是有效的，不会被自动取整到附近档位所对应的整数。
　　动作73的功能就是设定下一个目标的光照值，以当前的实际光照值为起点开始变化。也就是说，如果上一步73的动作因为变化速率慢还没有变到目标值也不会继续变了，而是会直接从当前值开始往目标值变化。

- 地图文件中浮点值的存储方式

　　动作71和72的变量a 、b 是一种非常别扭的值，它在地图文件中是一串10位的十进制数，但它实际表示的值需要经过如下转化：

[10位十进制数]→[8位16进制数]→[浮点数]→[我们正常人所理解的小数]

　　例如数值1020000000，转化为16进制后变为3CCBF700，它实际上表示0x3CCBF700所储存的浮点数（不带符号，只有正数），最终转化为小数的数值是0.0248981。
　　在后文中，这种特殊浮点数我都会用洋红色字体表示，并用括号括起来，紧接在它代表的10进制小数后。
　　我很久没有搞mod了，不确定这种特殊浮点数是否还运用在其他的事件或动作中，如果有发现的欢迎回帖补充。

- 71号动作
　　71号动作的作用是定义每一“步”改变的光照等级为100a。
　　变量a 的有效下限为0.01（1008981771），可以让每一“步”改变1的光照等级。在正常情况下，如果没有非常快速的光照变化需求，这个数值较为推荐，方便后续进行计算。
　　如果变量a 填入比0.01（1008981771）还小的数字就会因为向下取整为0导致光照无法改变；
　　虽然a 可能没有上限，但是有意义的最大取值是2（1073741824），毕竟在这个取值下，一“步”就能从0变到200。
　　由于光照等级平均每改变4才会有视觉上的实际变化，所以在有需要快速变化光照的情况下，也可以使用0.04（1025758986）这个取值。

- 72号动作
　　72号动作的作用是定义每隔b 游戏分钟光照变化一“步”，也就是说变量b越小。再次强调，并不是每一“步”的光照变化都会导致显示结果会有变化，一定要等光照等级的变化积累到跨过下一个阈值的时候，显示的效果才有不同。
　　变量b 的有效下限似乎为1帧，即0.0011111游戏分钟（0982622900），填入比它更低的值的效果与之相同，并不能让变化更快。
　　只要时间长度在在1帧以上，似乎变量b 填入任何符合常理的值都是有效的，不一定需要是0.0011111分钟的整数倍。

　　因为13号事件“流逝时间”的单位为游戏秒，有时候会需要让光照变化与时间流逝事件同步起来，所以这里给出以下计算方法：
　　先将71号动作的变量a 固定为0.01（1008981771），那么要让光照在t 游戏秒之内改变l ，只需要将变量b 对应的实际值b′ 设定为：

b′ = t ÷ 60l

　　例如如果需要需要在15秒之内让光照从75降低至25，那么实际值b′就等于15/(60*50)=0.005
　　计算出实际值b′后利用[2]将其转化为浮点数的十六进制形式。例如0.005转化为0x3ba3d70a
　　最后将浮点数的十六进制形式用系统自带的计算器换算成十位数10进制，即为地图文件的动作中需要填写的变量b。例如3ba3d70a转化为1000593162。如果得到的数字为九位数，则在开头需要用0补充到十位。
　　根据这些结论就可以相对有的放矢地设置71~73号事件了。

　　在最后我也附一份常用的实际值与特殊浮点数对照表，以便使用

71号动作常用实际值	特殊浮点数	72号动作常用实际值	特殊浮点数
2	1073741824	0.166667（10秒）	1042983595
1	1065353216	0.0833333（5秒）	1034594987
0.5	1056964608	0.0333333（2秒）	1023969408
0.25	1048576000	0.0166667（1秒）	1015580809
0.2	1045220557	0.00833333（1/2秒）	1007192201
0.1	1036831949	0.00555556（1/3秒，5帧）	1001786209
0.08	1034147594	0.00444444（4帧）	0999400116
0.04	1025758986	0.00333333（3帧）	0995783694
0.02	1017370378	0.00222222（2帧）	0991011508
0.01	1008981771	0.00111111（1帧）	0982622900

[1] Day Night Loop settings | Project Perfect Mod (ppmforums.com)
[2] Floating Point to Hex Converter (gregstoll.dyndns.org)