附录 A:视觉规范公式、参数与数据集索引

《游戏美术与技术美术》卷一《美术制作与视觉规范》附录:全书公式与参数索引、sp<章号>_ 工具链命名约定、六层可运行性口径与逐层复现命令,并给出可跑的 S 层清点脚本与 P 层索引校验内核,两者对同一份工作区算出的清单与摘要逐位一致,并附一键复现与排错顺序。

一、这份索引解决什么

前面 48 节各自给了公式、参数与一份可跑脚本,但它们散在 16 章里。这份附录做三件事:把公式与阈值汇成一张表,把工具链文件汇成一套命名约定,把六层复现命令汇成一段可以照着敲的清单。最后给出两段真跑的脚本——S 层清点器与 P 层校验内核——它们对同一份工作区算出的清单与摘要逐位一致,本身就是本卷「一处生成、多处消费」主张的一次小型演示。

二、卷一工具链命名约定

本卷工作区叫 prism,所有文件一律用 sp<章号>_ 前缀:

目录命名例
config/sp<章号>_<用途>.jsonconfig/sp07_budget.json
sim/sp<章号>_<用途>.pysim/sp07_budget.py
core/src/sp<章号>/<用途>.tscore/src/sp07/budget.ts
core/test/sp<章号>_<用途>.test.tscore/test/sp07_budget.test.ts
web/build_sp<章号>_<用途>.mjs / verify_sp<章号>_<用途>.mjsweb/build_sp09_nineslice.mjs

唯一真源是 config/visual_spec.json,共享内核是 core/src/sp00/spec.ts;这两个文件不属于任何一章,任何章节的脚本都只读不写。

# 只跑第 7 章的测试(注意引号:让 node 自己展开 glob)
node --test 'core/test/sp07_*.test.ts'
# 跑本卷全部测试
node --test 'core/test/sp*.test.ts'

前缀不要写成裸 sp*:node --test 接收的是 glob 而非目录,写 core/test/sp*_*.test.ts 才只命中本卷。另外 web/ 层的章号不在文件名首位(build_sp09_…),清点脚本要同时认这两套命名。

三、环境速查

项本机实测值说明
Python/opt/homebrew/bin/python3 = 3.14.6S 层与 PIL 生成一律用它
系统 Python/usr/bin/python3 = 3.9.6无 numpy / pandas,只能跑最朴素的脚本
numpy / pandas / Pillow2.5.1 / 3.0.3 / 12.3.0S 层与图像生成的依赖
matplotlib / scipy / colour均未安装图表纯 xml.etree 生成 SVG;色度与色盲矩阵手写
Nodev26.5.0strip-only:禁 enum / namespace / 参数属性 / 装饰器
tsc未安装P 层靠 Node 原生类型擦除,不做类型检查
Playwright1.59.1(全局)W 层需 NODE_PATH=/opt/homebrew/lib/node_modules + createRequire
DCC一个都没有Blender / Maya / 3ds Max / Substance / ZBrush 全部标 X

四、六层可运行性口径与复现命令

层复现命令
S 仿真层/opt/homebrew/bin/python3 sim/sp<章号>_*.py(逐个跑,产出 JSON / CSV / SVG / PNG)
P 内核层node --test 'core/test/sp<章号>_*.test.ts'(必须写全 glob)
W 网页层node web/build_sp09_nineslice.mjs 产出 HTML,再 NODE_PATH=/opt/homebrew/lib/node_modules node web/verify_sp09_nineslice.mjs
D 静态层无独立命令:schema 由 sim/ 与 core/ 同时读入并校验
X 不可复现无命令:正文每处显式标注「需真实环境,命令行不可复现」
B 基准/opt/homebrew/bin/python3 sim/sp03_consistency_bench.py(软告警,不硬失败)
for f in sim/sp*.py; do /opt/homebrew/bin/python3 "$f" || exit 1; done

五、全书公式与参数索引

整数类(跨语言逐位一致)

量公式出处
相对亮度(千分比整数)L = (2126*R + 7152*G + 722*B) // 10000(R/G/B 为线性通道 ×1000)3.1 / 4.1
WCAG 对比度(×10)contrast10 = (Lmax + 500) * 10 // (Lmin + 500)3.1 / 4.3 / 9.3
mip 链字节bytes = Σ ceil(w / 2^i) * ceil(h / 2^i) * bpp(i 从 0 到链底)8.1
显存总量vram = mipChainBytes * 格式乘数 // 10008.2
装箱率(千分比)permille = placedArea * 1000 // atlasArea10.2
等距投影sx = (tx - ty) * (tileW // 2);sy = (tx + ty) * (tileH // 2)11.3
细节密度(千分比)permille = edgePixels * 1000 // tilePixels11.2
轮廓紧凑度(千分比)compact = 12566 * area // (perimeter * perimeter)11.1
加权评审分weighted = Σ score_i * weight_i(score 为 ×10 整数,weight 为整数)14.2
返工率(千分比)permille = reworked * 1000 // total13.3
人天(×100)mandays100 = Σ 工时 * 10013.3 / 15.x
预算余量slack = budget - actual(违例字符串 <类别>:OVER:<超出字节>)8.3

浮点类(跨语言容差内一致)

量公式声明容差
sRGB → 线性c <= 0.04045 ? c / 12.92 : ((c + 0.055) / 1.055) ** 2.4相对误差 ≤ 1e-9
线性 → sRGB上式逆函数,同一组常数相对误差 ≤ 1e-9
OKLabOttosson 同一组矩阵常数(两次矩阵乘法 + 立方根)相对误差 ≤ 1e-9
OKLCH由 OKLab 取 L / C = hypot(a,b) / H = atan2(b,a)相对误差 ≤ 1e-9
色盲模拟Brettel / Viénot–Mollon 1999 同一组矩阵,输出 8-bit 整数通道差 ≤ 1

正文一律不写「三处颜色完全相同」,只写「容差内一致,实测最大偏差 N」。本卷实测的最大偏差量级为 1e-13,比声明容差 1e-9 小四个数量级——但那是实测结果,不是承诺。

六、S 层清点脚本:把这份索引重新跑出来

下面这段只登记本卷 sp 前缀的四个清单(config/ / sim/ / core/src/ / core/test/),按路径排序后逐个登记,算总数并给一个跨语言可复算的摘要。只登记静态文件路径,不登记产物(out/ 随时会被清空重建),所以同一份工作区在任何机器上跑出的清单与摘要都逐位一致:

#!/usr/bin/env python3
# file: sim/sp17_index.py
# tier: S
# verify: /opt/homebrew/bin/python3 sim/sp17_index.py
"""附录 A 的 S 层索引清点器:只登记**本卷 `sp` 前缀**的四个清单(config / sim / core/src /
core/test),按路径排序后逐个登记,算总数并给一个跨语言可复算的摘要(digest)。

只登记**静态文件路径**,不登记产物(out/ 下随时会被清空重建),所以同一份工作区在任何
机器上跑出的清单与摘要都逐位一致;前缀过滤让两卷的数字互不干扰。digest 用两个不同
偏移量的 FNV-1a 32 位拼成 16 位十六进制,TS 侧用 Math.imul 复算,故两侧必然相同。
"""
from __future__ import annotations

import json
import os
import sys

ROOT = os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))

GROUPS = (
    ("config", "config", lambda rp: rp.startswith("config/sp")),
    ("sim", "sim", lambda rp: rp.startswith("sim/sp")),
    ("coreSrc", "core/src", lambda rp: rp.startswith("core/src/sp")),
    ("coreTest", "core/test", lambda rp: rp.startswith("core/test/sp")),
)


def listing(rel: str, pred) -> list[str]:
    d = os.path.join(ROOT, rel)
    out: list[str] = []
    for dirpath, _dirs, files in os.walk(d):
        for n in files:
            rp = os.path.relpath(os.path.join(dirpath, n), ROOT)
            if pred(rp):
                out.append(rp)
    return sorted(out)


def fnv1a(text: str, basis: int) -> int:
    h = basis
    for ch in text.encode("utf-8"):
        h = ((h ^ ch) * 0x01000193) & 0xFFFFFFFF
    return h


def digest_of(lines: list[str]) -> str:
    joined = "\n".join(lines)
    return f"{fnv1a(joined, 0x811C9DC5):08x}{fnv1a(joined, 0x7FFFFFFF):08x}"


def main() -> int:
    groups: dict[str, list[str]] = {}
    all_lines: list[str] = []
    for key, rel, pred in GROUPS:
        files = listing(rel, pred)
        groups[key] = files
        all_lines.extend(files)

    spec = json.load(open(os.path.join(ROOT, "config/visual_spec.json"), encoding="utf-8"))
    report = {
        "project": spec["project"],
        "counts": {k: len(v) for k, v in groups.items()},
        "total": len(all_lines),
        "digest": digest_of(all_lines),
        "groups": groups,
    }
    with open(os.path.join(ROOT, "out/sp17_index.json"), "w", encoding="utf-8") as f:
        json.dump(report, f, ensure_ascii=False, indent=2)
        f.write("\n")

    print(f"project={report['project']} total={report['total']} digest={report['digest']}")
    for k, _rel, _pred in GROUPS:
        print(f"  {k:<9} {report['counts'][k]:>3}")
    print("wrote out/sp17_index.json")
    return 0


if __name__ == "__main__":
    sys.exit(main())

实跑 /opt/homebrew/bin/python3 sim/sp17_index.py(前缀过滤只认本卷 sp 文件,所以卷二、卷三落盘后这三个数字不会变):

project=stardust-inn total=197 digest=49f80669b540365b
  config     50
  sim        51
  coreSrc    48
  coreTest   48
wrote out/sp17_index.json

七、P 层索引校验内核:与 Python 侧逐位对拍

同一个摘要用 TypeScript 复算一遍。关键在两处:os.walk 的顺序不可依赖,所以两侧都先排序;JS 的 32 位乘法会丢精度,所以必须用 Math.imul:

// file: core/src/sp17/index.ts
// tier: P
// verify: node --test 'core/test/sp17_*.test.ts'
// 附录 A 的 P 层索引内核。与 sim/sp17_index.py 同一套规则:只登记本卷 `sp` 前缀的四个
// 清单,按路径排序后拼接,用两个不同偏移量的 FNV-1a 32 位拼成 16 位十六进制摘要。
// 只登记静态文件路径,不登记产物,故两侧清单与摘要必然逐位一致。只允许可擦除 TS 语法。

import { readdirSync, statSync } from "node:fs";
import { join, relative, sep } from "node:path";

const GROUPS: { key: string; rel: string; pred: (rp: string) => boolean }[] = [
  { key: "config", rel: "config", pred: (rp) => rp.startsWith("config/sp") },
  { key: "sim", rel: "sim", pred: (rp) => rp.startsWith("sim/sp") },
  { key: "coreSrc", rel: "core/src", pred: (rp) => rp.startsWith("core/src/sp") },
  { key: "coreTest", rel: "core/test", pred: (rp) => rp.startsWith("core/test/sp") },
];

export function listing(root: string, rel: string, pred: (rp: string) => boolean): string[] {
  const out: string[] = [];
  const walk = (abs: string) => {
    for (const name of readdirSync(abs)) {
      const full = join(abs, name);
      const rp = relative(root, full).split(sep).join("/");
      if (statSync(full).isDirectory()) walk(full);
      else if (pred(rp)) out.push(rp);
    }
  };
  walk(join(root, rel));
  return out.sort();
}

export function fnv1a(text: string, basis: number): number {
  let h = basis >>> 0;
  const bytes = Buffer.from(text, "utf8");
  for (const b of bytes) h = Math.imul(h ^ b, 0x01000193) >>> 0;
  return h;
}

export function digestOf(lines: string[]): string {
  const joined = lines.join("\n");
  const a = fnv1a(joined, 0x811c9dc5).toString(16).padStart(8, "0");
  const b = fnv1a(joined, 0x7fffffff).toString(16).padStart(8, "0");
  return a + b;
}

export function indexWorkspace(root: string): { counts: Record<string, number>; total: number; digest: string; groups: Record<string, string[]> } {
  const groups: Record<string, string[]> = {};
  const counts: Record<string, number> = {};
  const all: string[] = [];
  for (const g of GROUPS) {
    const files = listing(root, g.rel, g.pred);
    groups[g.key] = files;
    counts[g.key] = files.length;
    all.push(...files);
  }
  return { counts, total: all.length, digest: digestOf(all), groups };
}

配套测试 core/test/sp17_index.test.ts 一边读 Python 落盘的 out/sp17_index.json 做跨语言对照,一边用内存清单构造两条负例(摘要必须内容敏感、空清单必须有确定值)。实跑 node --test 'core/test/sp17_*.test.ts':

✔ 索引清点:TS 复算与 Python 产物逐位一致 (18.670875ms)
✔ 正例:四个清单都非空,且 total 等于四者之和 (15.245083ms)
✔ 负例:摘要内容敏感,改一个字符必须换一个摘要 (0.115667ms)
✔ 负例:空清单有确定摘要,且与单元素清单不同 (0.072708ms)
ℹ tests 4
ℹ pass 4
ℹ fail 0

两侧的 total=197 与 digest=49f80669b540365b 一致——这就是本卷反复强调的那句话的一次最小演示:同一份输入,两套语言,一个结论。

八、一键复现与排错顺序(四步,不要跳步)

  1. 先跑环境自检:/opt/homebrew/bin/python3 sim/sp00_env_check.py。它不通过,后面全是噪音。
  2. 再跑 S 层:for f in sim/sp*.py; do /opt/homebrew/bin/python3 "$f" || exit 1; done。S 层失败通常是配置被改坏了,先看是哪一章的 config/sp<章号>_*.json。
  3. 然后跑 P 层:node --test 'core/test/sp*.test.ts'。P 层的跨语言对照失败几乎总是因为第 2 步没跑——它读的是 S 层落盘的 JSON。
  4. 最后跑 W 层与产物门禁:node web/build_sp09_nineslice.mjs + verify_sp09_nineslice.mjs;先跑 /opt/homebrew/bin/python3 sim/sp_gen_spec.py,让规范自己把色卡、图集与等距网格三张 PNG 造出来,再跑 prism_rungen.py 断言它们的尺寸、模式与颜色数符合 spec 声明。

三个最常见的坑:用了系统 python3(无 numpy,报 ModuleNotFoundError);没写全 glob(node --test core/test/ 找不到任何 .ts,静默 0 测试);只跑 P 层没跑 S 层(对照文件不存在,报 ENOENT)。

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