godot-genre-tower-defense

核心循环

1. 准备：使用可用货币建造或升级炮塔
2. 波次：敌人生成并沿路径向目标前进
3. 防御：炮塔自动瞄准敌人并造成伤害
4. 奖励：击杀敌人可获得货币
5. 升级：波次的难度和复杂度逐渐提升

绝不这样做（专家级反模式）

设计与策略

• 绝不让所有炮塔的定位都相同；必须确保各有专长：范围减速、穿甲、防空、爆发狙击和范围伤害。
• 绝不允许出现没有出路的“死亡螺旋”；必须提供少量逆转局势奖励，或为存下的金币提供利息，以避免早期失败不可避免。
• 绝不让前期波次变成枯燥的等待；必须提供**“提前召唤”奖励**，跳过等待时间并加快游戏节奏。
• 绝不信任客户端的经济更新；在合作模式中，必须要求权威服务器验证货币增加和炮塔购买。

路径与放置

• 在迷宫式游戏中，绝不允许玩家“封死”出口；完成炮塔放置前，必须使用**NavigationServer2D.map_get_path()** 验证路径是否存在。
• 迷宫式游戏中绝不使用同步的 bake_navigation_polygon()；必须将其交给工作线程处理，以避免放置时出现 100ms 以上的卡顿。
• 绝不使用全局坐标处理网格逻辑；必须转换为 Vector2i/Vector3i，确保炮塔精准对齐像素。

性能与系统

• 绝不在每一帧调用 get_overlapping_bodies()；必须使用信号（body_entered/body_exited）维护本地目标缓存。
• 当弹体数量超过 500 时，绝不使用 _process() 移动弹体；高性能弹幕关卡必须直接使用PhysicsServer2D/3D。
• 绝不将数百个弹体生成为完整节点；必须使用对象池复用资源，避免垃圾回收导致卡顿。
• 绝不使用标准 String 表示优先级；必须使用 StringName（&"first"、&"strongest"），以便在目标选择循环中进行 O(1) 哈希比较。
• 绝不忽略 PathFollow 节点的 progress 属性；必须利用它以 O(1) 的方式识别最接近出口的目标。
• 绝不在每一帧处理炮塔搜索逻辑；必须限制 ACQUIRE 搜索频率（例如每 5-10 帧一次），以节省大量 CPU 周期。
• 绝不对炮塔的 CollisionShape 进行非等比缩放；必须调整 Shape 资源的半径属性，以保持碰撞计算正确。
• 绝不在敌人死亡时立即删除；必须使用 set_deferred("disabled", true) 并等待一帧，以防止物理服务器崩溃。
• 绝不在巨大的 switch 语句中硬编码波次；必须使用自定义资源（.tres），以便简洁地调整平衡和编辑序列。

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🛠 专家级组件（scripts/）

原创专家模式

• wave_manager.gd - 专业的波次编排器，基于 Resource 配置敌人组成并负责清理。
• tower.gd - 基础炮塔类，具备 FSM 状态管理和射击逻辑。
• tower_targeting_system.gd - 自主优先级逻辑（First/Last/Strongest/Weakest），实现高效瞄准。

模块化组件

• tower_defense_patterns.gd - 收集了最远目标逻辑和 PhysicsServer 弹体优化模式。

决策树（必须阅读的脚本）

路径类型

类型	方法	脚本 / API
固定路线	Path2D / PathFollow2D progress	wave_manager.gd、wave_resource_spawner.gd
迷宫式	放置前检查是否会封路	NavigationServer2D.map_get_path / AStarGrid2D（绝不使用）
自然曲线	Bezier PathFollow progress	优先使用 PathFollow，而非逐帧寻路

目标优先级

优先级	排序键	必须
FIRST	progress 最高（最接近出口）	tower_targeting_system.gd
LAST	progress 最低	同上 — 已实现 LAST
STRONGEST / WEAKEST	health 降序 / 升序	同上 — 已实现 WEAKEST

使用基于信号缓存的范围 Area 进入/退出检测，以及分帧获取目标（acquire_interval_frames）。每帧都不要调用 get_overlapping_bodies()。

经济系统

关注点	规则	脚本
波次组成	Resource .tres 波次	wave_manager.gd
合作购买	服务端验证金币	tower_defense_patterns.gd
逆转战局	利息 / 提前呼叫奖励	设计层面 — 不属于塔的 FSM

PhysicsServer 弹体黄金路径

数量超过约 500 时：

1. 必须使用 tower_defense_patterns.gd spawn_fast_bullet（PhysicsServer3D 运动学 RID）。
2. 池化 RID；通过 intersect_shape 实现 AoE；死亡时延迟禁用碰撞。
3. 数量不多时：homing_projectile_3d.gd / 池化 Node 均可。

塔的 FSM

必须使用 tower.gd 实现待机 → 获取目标 → 蓄力 → 开火。目标选择仍由 tower_targeting_system.gd 负责。

深入方案（按需）

主题	参考资料 / 脚本
波次 / 塔 / 路径	architecture-overview.md
弹体提前量与目标选择	key-mechanics.md
迷宫验证与突发搜索	elite-technical-patterns.md + grid_path_validator.gd

参考资料

渐进式披露：仅在研究特定 API 时打开官方文档链接；切换到相关领域时再加载关联技能 — 不要预先加载整个技能网络。

官方文档

• 导航简介（2D） — 用于迷宫式塔防路径有效性检查的 NavigationRegion2D 烘焙和地图查询。
• 使用 NavigationAgents — 塔改变可行走空间时，Agent 的路径跟随和避障。
• NavigationServer2D — 提交塔的放置前，通过 map_get_path 检查是否封路。
• AStarGrid2D — 整数网格路径探测，无需完整导航烘焙即可模拟建造格。
• PathFollow2D — 用于固定路线敌人和 First/Last 目标选择的 progress / progress_ratio。
• PathFollow3D — 波次生成器和追踪瞄准参考使用的 3D 轨道跟随器。
• 使用 Area2D — 使用信号驱动的范围缓存（body_entered / body_exited），而非逐帧轮询重叠对象。
• 物理简介 — 设置图层/遮罩，让塔的攻击范围检测敌人，而非其他塔或墙壁。
• 使用服务器 — 使用 PhysicsServer 实体处理大量弹丸，避免 Node 开销。
• 资源 — 使用 WaveDefinition .tres 数据，而非硬编码的生成分支。
• 使用多线程 — 放置过程中异步重新烘焙导航时使用的 WorkerThreadPool / Thread 模式。
• 使用 TileMaps — 用于建造格、路径和放置吸附的 TileMapLayer 网格。

相关技能

前置条件

• godot-project-foundations — 配置项目设置、图层和场景结构，为波次/塔的连接做好准备。
• godot-navigation-pathfinding — 迷宫式塔防所依赖的 NavigationServer 烘焙、Agent 和路径查询。
• godot-tilemap-mastery — 用于可建造格和路线绘制的 TileMapLayer/TileSet 网格。

补充内容

• godot-2d-physics — 面向密集波次的 Area2D 范围、图层和 PhysicsServer2D 投射物模式。
• godot-state-machine-advanced — StringName 塔防 FSM 状态（Idle/Acquire/Attack/Cooldown）。
• godot-economy-system — 击杀奖励、利息和提前呼叫收入机制，避免经济崩盘。
• godot-combat-system — 伤害类型、护甲穿透、溅射和投射物命中判定。
• godot-resource-data-patterns — 类型化 Wave/Tower Resources，以及用于平衡性调整的 duplicate(true)。
• godot-game-loop-waves — 围绕刷怪器编排准备/防守/奖励阶段。
• godot-signal-architecture — wave_started / enemy_died / currency_changed 总线，无需逐帧轮询。
• godot-performance-optimization — 在投射物数量较多时使用对象池、服务器物体和节流的目标搜索。
• godot-monte-carlo-balancer — 在发布难度曲线前，采样波次 DPS、漏怪率和经济区间。

下游 / 使用方

• godot-genre-rts — 复用路径验证和经济压力机制的基地防御与单位部署循环。
• godot-multiplayer-networking — 用于合作塔防的权威购买验证和不可靠小兵同步。

主模块

• godot-master — 用于跨技能发现的库路由器和镜像模块入口。