About Simulation: Tutorial

Introduction 

simaple에서 여러분은 스킬을 정의하고, 정의된 스킬을 활용하여 시뮬레이션을 수행할 수 있습니다. 이것은 우리가 원하는 모든 것이죠; 완벽한 인게임 시뮬레이션 말입니다. 이 장에서, 우리는 아크메이지 불/독 의 시뮬레이션을 만들어보게 됩니다! 본 튜토리얼의 내용을 바탕으로, 여러분은 원하는 직업의 시뮬레이션을 적절한 방식으로 구성하고, 동작시켜볼 수 있습니다. 보다 고급 기능이 필요하다면, 고급 기능 안내 문서를 참조하세요.

시작하기 

시뮬레이션을 구현하기 위해서 우리는 먼저 우리가 사용 가능한 스킬들의 묶음을 정의해야 합니다. 그리고, 그 스킬의 사용 결과를 대상 캐릭터의 성능을 바탕으로 데미지로 변환시켜 해석해야 할 것입니다.

스킬셋 정의하기 

simaple에서 사용 가능한 스킬 묶음은 Engine라고 불립니다. get_builder 메서드를 통해 Engine builder를 호출하고 Engine을 생성할 수 있습니다.

from simaple.simulate.kms import get_builder
from simaple.data.engine_configuration import get_engine_configuration
from simaple.core.jobtype import JobType
from simaple.core import ActionStat, Stat

engine_configuration = get_engine_configuration(JobType.archmagefb)
character_stat = Stat(
    INT=4932.0,
    INT_multiplier=573.0,
    INT_static=15460.0,
    magic_attack=2075.0,
    magic_attack_multiplier=81.0,
    critical_rate=100.0,
    critical_damage=83.0,
    boss_damage_multiplier=144.0,
    damage_multiplier=167.7,
    final_damage_multiplier=110.0,
    ignored_defence=95,
)

action_stat = ActionStat(buff_duration=185)

engine = get_builder(
    action_stat,
    engine_configuration.get_groups(),
    {
        "character_stat": character_stat,
        "character_level": 260,
        "weapon_attack_power": 789,
        "weapon_pure_attack_power": 500,
    },
    engine_configuration.get_filled_v_skill(30),
    engine_configuration.get_filled_v_improvements(60),
    combat_orders_level=1,
    passive_skill_level=0,
).build_operation_engine()

코드가 정말 길고 복잡합니다! 하지만 안타깝게도 이것이 여러분이 클라이언트를 구성하기 위해 제공해야 하는 최소한의 정보입니다. 각각의 요소와 그것들의 의미에 대해, 여러분이 지금 당장 자세히 알 필요는 없습니다. 우리가 알아야 하는 사항에 대해서만 알아봅시다.

get_engine_configuration 는 여러분이 관심있어하는 직업에 관한 정보를 손쉽게 다루게 해줍니다. engine_configuration 객체가 여러분이 다루고자 하는 직업에 관련된 설정을 모두 불러올 것입니다.
ActionStat 과 Stat 은 내가 시뮬레이션하고자 하는 캐릭터의 스텟 상태를 나타냅니다. character_stat 에 나의 stat 정보가 오게 되겠죠? ActionStat 은 버프 지속시간, 소환수 지속시간과 같은 정보가 포함되는 객체입니다. 본문에서는 버프 지속 시간만 185%로 설정했습니다.
세 번째 인자는 조금 복잡한데, 여기에는 여러분이 시뮬레이션을 동작시키기 위해 제공해주어야 하는 추가적인 정보가 요구됩니다. 여러분은 반드시, 아래와 같은 값을 제공해주어야 합니다.
- character_stat : 이 값은 대상 캐릭터의 스텟입니다.
- character_level : 캐릭터의 레벨입니다.
- weapon_attack_power : 여러분 무기의 공격력(법사 직업군은 마력)입니다.
- weapon_pure_attack_power : 여러분 무기의 순수 공격력(법사 직업군은 마력)입니다.
get_builder 는 네 번째 인자로 5차 스킬의 레벨 정보를 요구합니다. 이 데이터를 수동으로 입력하는건 상당히 귀찮은 일이므로, 앞에서 정의한 engine_configuration 을 통해 손쉽게 생성합시다. engine_configuration.get_filled_v_skill(30) 는 여러분의 직업의 5차 스킬들이 모두 30레벨인 상태로 초기화되도록 합니다.
이와 유사하게, get_builder 는 다섯 번째 인자로 5차 강화코어로 인한 4차 이하 스킬들의 강화 정보를 요구합니다. engine_configuration.get_filled_v_improvements(60) 는 여러분의 직업의 강화 코어로 인한 4차 이하 스킬들이 모두 60레벨의 강화 효과를 받도록 합니다.
combat_orders_level 은 컴뱃 오더스의 레벨, passive_skill_level 은 어빌리티 내 패시브 스킬 레벨 1 증가 옵션의 여부입니다.

이러한 정보가 제공되었을때, get_builder 함수는 Builder 객체를 반환하고, get_operation_engine 메서드를 통해 엔진을 빌드할 수 있습니다. 축하합니다! 우리는 이제 우리가 사용하고자하는 스킬들이 모두 정의된 Engine 를 생성했습니다.

Policy 구현하기 

우리는 앞선 내용을 통해, 우리가 시뮬레이션하고자 하는 환경을 만들었습니다. 이제 이 환경에서 어떻게 시뮬레이션해야 할 지 이야기할 시간입니다. 어떻게 동작할지 정의된 모듈을 simaple에서는 Policy 라고 부릅니다. simaple은 모든 직업에 대해 굉장히 단순하게 동작하는 DefaultOrderPolicy 를 제공합니다. engine_configuration 을 통해 이를 생성해 봅시다.

...

engine_configuration = get_engine_configuration(JobType.archmagefb)
policy = engine_configuration.get_default_policy()

이제 우리는 Engine도 있고, Policy도 있습니다. 이제 시뮬레이션을 수행해 보죠!

시뮬레이션 수행하기 

시뮬레이션을 앞서 만든 engine과 Policy를 통해 작동시켜봅시다. 50초동안 시뮬레이션을 동작시켜 보죠. 아래와 같은 코드를 입력해주세요. 앞의 코드에서 이어진다는 사실을 명심하세요!

...
while engine.get_current_viewer()("clock") < 50_000:
    engine.exec_policy(policy, early_stop=50_000)

총 시뮬레이션 시간은 engine.get_current_viewer()("clock") 을 통해 얻을 수 있습니다. 시간이 다할때까지, 우리는 policy의 결정을 받아와서, shell을 거쳐 engine에 전달합니다. 그런데, 시뮬레이션이 동작했지만, 시뮬레이션의 결과를 볼 방법이 없네요. simaple은 동작 분석을 위해 아래의 두 가지 개념을 추적할 방법을 제공합니다.

매 순간, Policy가 행동하기로 한 결정 (Operation History)
매 순간, Policy의 결정으로 인해 발생한 피해량 (Report)

이 두가지를 한 번 기록해 보겠습니다. 위 코드를 아래 코드로 대체해 주세요.

...

from simaple.simulate.report.base import Report, ReportEventHandler

report = Report()
engine.add_callback(ReportEventHandler(report))

while engine.get_current_viewer()("clock") < 50_000:
    engine.exec_policy(policy, early_stop=50_000)

with open("history.log", "w") as f:
    for op in engine.get_history().show_ops():
        f.write(op.model_dump_json())

report.save("report.tsv")

engine 은 우리의 시뮬레이션 과정에서 Policy의 결정, 즉 Operation을 기록합니다. 코드가 수행된 이후 history.log를 열어보세요. 지금 당장은 이해할 수 없을지도 모르지만, 스킬의 이름과 그것들을 언제 use했는지 묘사되어 있을겁니다.

Report 는 그 순간 발생한 피해량에 관한 정보를 담고 있습니다. 우리가 add_callback 를 통해 report를 engine 등록함으로서, 시뮬레이션 과정에서 발생한 모든 피해량은 Report 객체에 저장됩니다. len(report.logs) 를 수행해서, report에 실제로 데이터가 쌓여있는지 확인해 보세요. 동작 시간을 변경하고, 실제로 report에 길이가 바뀌는지 확인해 보아도 좋습니다. 작성된 리포트는 report.save 를 통해 저장할 수 있습니다. report.save("report.tsv") 를 수행하고, report.tsv 파일을 열어 확인해보세요.

피해량 계산하기 

우리는 성공적으로 시뮬레이션을 수행하고, 결과를 얻었습니다. 이제 남은 작업은 결과 처리뿐이죠. 결과 처리라 함은, 데미지 결과물을 가지고 통계를 내거나, 그래프를 그리거나, DPM(damage-per-minute)를 구하는 행위 모두를 포함합니다. simaple은 피해 로그에 데미지가 담겨있지 않습니다. 피해 로그를 데미지로 바꾸기 위해서는 DamageCalculator를 선언해야 합니다.

...

from simaple.simulate.report.dpm import DamageCalculator, LevelAdvantage
from simaple.data.damage_logic import get_damage_logic

damage_calculator = DamageCalculator(
    character_spec=character_stat,
    damage_logic=get_damage_logic(JobType.archmagefb, combat_orders_level=1),
    armor=300,
    level_advantage=LevelAdvantage().get_advantage(250, 260),
    force_advantage=1.5,
)

데미지를 계산하기 위해서는 참으로 많은 정보가 필요합니다. 먼저 계산하고자하는 대상 캐릭터의 스텟 정보(character_stat) 가 요구됩니다. damage_logic 은 피해량 계산 방식을 인자로 받습니다. get_damage_logic 함수를 호출하여 직업에 알맞은 피해 계산 로직을 선택합니다. 이로 인해 우리는 주스텟이 INT이고, 마력을 사용하며, 부스텟이 LUK이고, 무기상수가 1.2인 피해량 계산 방식을 사용하게 됩니다. 방어율도 명시해주어야겠죠. armor=300 을 통해 방어율 300임을 명시합니다. level_advantage와 force_advantage는 각각 레벨과 포스 차이에서 오는 피해량 증가량으로, 실수값을 전달받습니다. 다만, 레벨 어드밴티지는 계산이 까다로우니 LevelAdvantage 를 호출하여 계산하는 것이 추천됩니다.

이제 마지막입니다! 이렇게 생성한 damage_calculator로 dpm을 계산해보죠. 계산은 한 번에 이루어집니다.

...

print(f"{damage_calculator.calculate_dpm(report):,}")

우리의 시뮬레이션 과정에서 계산된 분당 피해량이 출력되었을 것입니다.

마지막으로, 우리가 작성해온 코드를 모두 모아보겠습니다. 모여있는 코드를 보고, 각각의 과정에 대해 다시 한 번 돌이켜보세요. import는 모아서 맨 위로 올려도 괜찮습니다.

from simaple.simulate.kms import get_builder
from simaple.data.engine_configuration import get_engine_configuration
from simaple.core.jobtype import JobType
from simaple.core import ActionStat, Stat

## Declare Engine
engine_configuration = get_engine_configuration(JobType.archmagefb)
character_stat = Stat(
    INT=4932.0,
    INT_multiplier=573.0,
    INT_static=15460.0,
    magic_attack=2075.0,
    magic_attack_multiplier=81.0,
    critical_rate=100.0,
    critical_damage=83.0,
    boss_damage_multiplier=144.0,
    damage_multiplier=167.7,
    final_damage_multiplier=110.0,
    ignored_defence=95,
)
action_stat = ActionStat(buff_duration=185)

engine = get_builder(
    action_stat,
    engine_configuration.get_groups(),
    {
        "character_stat": character_stat,
        "character_level": 260,
        "weapon_attack_power": 789,
        "weapon_pure_attack_power": 500,
    },
    engine_configuration.get_filled_v_skill(30),
    engine_configuration.get_filled_v_improvements(60),
    combat_orders_level=1,
    passive_skill_level=0,
).build_operation_engine()

## Declare Policy

engine_configuration = get_engine_configuration(JobType.archmagefb)
policy = engine_configuration.get_default_policy()

## Run simulation

from simaple.simulate.report.base import Report, ReportEventHandler

report = Report()
engine.add_callback(ReportEventHandler(report))

while engine.get_current_viewer()("clock") < 50_000:
    engine.exec_policy(policy, early_stop=50_000)

with open("history.log", "w") as f:
    for op in engine.get_history().show_ops():
        f.write(op.model_dump_json())

report.save("report.tsv")

from simaple.simulate.report.dpm import DamageCalculator, LevelAdvantage
from simaple.data.damage_logic import get_damage_logic

## Calculate DPM

damage_calculator = DamageCalculator(
    character_spec=character_stat,
    damage_logic=get_damage_logic(JobType.archmagefb, combat_orders_level=1),
    armor=300,
    level_advantage=LevelAdvantage().get_advantage(250, 260),
    force_advantage=1.5,
)

print(f"{damage_calculator.calculate_dpm(report):,}") # Our simulation's DPM

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스킬셋 정의하기

Policy 구현하기

시뮬레이션 수행하기

피해량 계산하기