Erweiterte zellulare Automaten zur Erzeugung von Höhlen


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Ich versuche Höhlen in der Einheit zu bauen. Dazu versuche ich, zellulare Automaten zu verwenden. Ich habe Folgendes gefunden ( Rouge Basin Cellular Automata for Caves ), das dem ähnelt, was ich erreichen möchte.

Das Tutorial ist jedoch nicht ganz das, was ich will. Ich möchte so etwas wie das, was von dieser Website ( Don Jon Caves ) mit der Einstellung "höhlenartig" produziert wird (siehe Bild unten).Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Wie Sie auf dem Bild sehen können, ist alles miteinander verbunden. Ich habe zahlreiche Methoden und Bibliotheken ausprobiert, aber nichts hat funktioniert.

Ich habe eine Weile mit diesem Problem zu kämpfen, und ich würde mich über jede Anleitung freuen.

Vielen Dank

Antworten:


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Ich bin mir nicht sicher, welchen Ansatz das von Ihnen gezeigte Beispiel verwendet, aber hier ist, wie ich wahrscheinlich vorgehen würde, um etwas Ähnliches zu schaffen ...

Erstellen Sie zunächst ein ungerichtetes Netzwerkdiagramm, etwa so ...

Ungerichteter Netzwerkgraph

Sie würden es aus einer Reihe zufällig platzierter Knoten generieren, einschließlich mindestens eines, der Ihren Höhleneingang / -ausgang darstellt.

Nachdem Sie dieses Diagramm erstellt haben, stellen Sie sich vor, Sie würden zuerst eine Reihe von Passagen entlang jedes Scheitelpunkts öffnen - nur einfache gerade Passagen, nicht unregelmäßig.

Jetzt hast du im Grunde eine Höhle, aber mit sehr glatten Wänden. Aus der obigen Grafik würde es ungefähr so ​​aussehen ...

Höhlenlinien

Dann müssen Sie diese Wände nehmen und "erodieren", um raue und unregelmäßige Wände zu schaffen. Nehmen Sie das Beispiel hier, das ist, was Sie bekommen könnten ...

Höhle erodiert

Und wenn Sie dabei in eine andere Halle erodieren, ist das kein Problem - Sie haben gerade eine neue Höhle geschaffen!

Das ursprüngliche Diagrammbild stammt von http://mathinsight.org/undirected_graph_definition


Es ist leicht genug, die Knoten zufällig zu platzieren, aber welche Art von Metrik wird verwendet, um sie zu verbinden? Wählen Leute normalerweise n Knoten aus? Oder müssen sie eine gewisse Nähe zueinander haben?
Kyle Baran

Wenn Sie eine halbregelmäßige Verteilung benötigen, beginnen Sie mit einem perfekten Raster, und ordnen Sie die Knotenpositionen +/- in einiger Entfernung zufällig an. Wenn dies nicht ausreicht, fügen Sie einige zufällige Ausnahmen hinzu, die den zufälligen Abstand verdoppeln. Sie können den Verbindungslinien mithilfe einer Plasmawolkentextur eine zufällige Dicke hinzufügen, um die Dicke auf scheinbar organische Weise auszuwählen.
Stephane Hockenhull

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Das Verbinden der Knoten ist ein weiteres separates Problem. Hier ist eine Frage, die es diskutiert -> mathematica.stackexchange.com/questions/11962/… Auch wenn sich die Linien kreuzen, ist die Methode immer noch gültig.
Tim Holt

Es kommt wirklich auf die Anforderungen an. Wenn Sie mit irgendetwas einverstanden sind, können Sie dies ziemlich einfach erledigen. Wenn Sie einen komplizierten Ansatz wünschen, können Sie sogar einen minimalen Spannbaum berechnen und Korridore beenden lassen, wenn sie auf einen anderen Korridor treffen (ich habe etwas Ähnliches in einem Ruby-Roguelike gemacht, das ich einmal geschrieben habe).
Asche999

Ich würde dieses Diagramm als probabalistische Roadmap generieren . Erstellen Sie zunächst eine Reihe von "Hindernissen", die als unpassierbar gelten. Dies kann mit Perlin Noise erfolgen. Platzieren Sie dann N Knoten zufällig und gleichmäßig im freien Raum. Verbinden Sie jeden Knoten mit seinen K nächstgelegenen Knoten, sodass sich die Verbindung im freien Speicherplatz befindet. Das Ergebnis ist wahrscheinlich miteinander verbunden und sieht sehr organisch aus.
Mklingen

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Eine Möglichkeit, dies zu tun, besteht darin, alle Höhlen mit einem disjunkten Satz zu gruppieren und dann alle außer den größten zu entfernen

using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using UnityEngine;
public class DisjointSet
{
    private List<int> _parent;
    private List<int> _rank;
    public DisjointSet(int count)
    {
        _parent = Enumerable.Range(0, count).ToList();
        _rank = Enumerable.Repeat(0, count).ToList();
    }
    public int Find(int i)
    {
        if (_parent[i] == i)
            return i;
        else
        {
            int result = Find(_parent[i]);
            _parent[i] = result;
            return result;
        }
    }
    public void Union(int i, int j)
    {
        int fi = Find(i);
        int fj = Find(j);
        int ri = _rank[fi];
        int rj = _rank[fj];
        if (fi == fj) return;
        if (ri < rj)
            _parent[fi] = fj;
        else if (rj < ri)
            _parent[fj] = fi;
        else
        {
            _parent[fj] = fi;
            _rank[fi]++;
        }
    }
    public Dictionary<int, List<int>> Split(List<bool> list)
    {
        var groups = new Dictionary<int, List<int>>();
        for (int i = 0; i < _parent.Count; i++)
        {
            Vector2 p = PathFinder.Instance.TilePosition(i);
            if (PathFinder.Instance.InsideEdge(p) && list[i])
            {
                int root = Find(i);
                if (!groups.ContainsKey(root))
                {
                    groups.Add(root, new List<int>());
                }
                groups[root].Add(i);
            }
        }
        return groups;
    }
}

Hier erstelle ich meine Mobilfunkliste und entferne manchmal die kleinen. Manchmal kombiniere ich mehrere Listen und verwende diese Listen auch, um Gewässer und Pflanzen (Flecken von Bäumen, Blumen, Gras) und Nebel zu erzeugen und zu skizzieren

private List<bool> GetCellularList(int steps, float chance, int birth, int death)
{
    int count = _width * _height;
    List<bool> list = Enumerable.Repeat(false, count).ToList();
    for (int y = 0; y < _height; y++)
    {
        for (int x = 0; x < _width; x++)
        {
            Vector2 p = new Vector2(x, y);
            int index = PathFinder.Instance.TileIndex(p);
            list[index] = Utility.RandomPercent(chance);
        }
    }
    for (int i = 0; i < steps; i++)
    {
        var temp = Enumerable.Repeat(false, count).ToList();
        for (int y = 0; y < _height; y++)
        {
            for (int x = 0; x < _width; x++)
            {
                Vector2 p = new Vector2(x, y);
                int index = PathFinder.Instance.TileIndex(p);
                if (index == -1) Debug.Log(index);
                int adjacent = GetAdjacentCount(list, p);
                bool set = list[index];
                if (set)
                {
                    if (adjacent < death)
                        set = false;
                }
                else
                {
                    if (adjacent > birth)
                        set = true;
                }
                temp[index] = set;
            }
        }
        list = temp;
    }
    if ((steps > 0) && Utility.RandomBool())
        RemoveSmall(list);
    return list;
}

Hier ist der Code, der die kleinen Gruppen aus der Liste entfernt

private void UnionAdjacent(DisjointSet disjoint, List<bool> list, Vector2 p)
{
    for (int y = -1; y <= 1; y++)
    {
        for (int x = -1; x <= 1; x++)
        {
            if (!((x == 0) && (y == 0)))
            {
                Vector2 point = new Vector2(p.x + x, p.y + y);
                if (PathFinder.Instance.InsideEdge(point))
                {
                    int index = PathFinder.Instance.TileIndex(point);
                    if (list[index])
                    {
                        int index0 = PathFinder.Instance.TileIndex(p);
                        int root0 = disjoint.Find(index0);
                        int index1 = PathFinder.Instance.TileIndex(point);
                        int root1 = disjoint.Find(index1);
                        if (root0 != root1)
                        {
                            disjoint.Union(root0, root1);
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }
}
private DisjointSet DisjointSetup(List<bool> list)
{
    DisjointSet disjoint = new DisjointSet(_width * _height);
    for (int y = 0; y < _height; y++)
    {
        for (int x = 0; x < _width; x++)
        {
            Vector2 p = new Vector2(x, y);
            if (PathFinder.Instance.InsideEdge(p))
            {
                int index = PathFinder.Instance.TileIndex(p);
                if (list[index])
                {
                    UnionAdjacent(disjoint, list, p);
                }
            }
        }
    }
    return disjoint;
}
private void RemoveSmallGroups(List<bool> list, Dictionary<int, List<int>> groups)
{
    int biggest = 0;
    int biggestKey = 0;
    foreach (var group in groups)
    {
        if (group.Value.Count > biggest)
        {
            biggest = group.Value.Count;
            biggestKey = group.Key;
        }
    }
    var remove = new List<int>();
    foreach (var group in groups)
    {
        if (group.Key != biggestKey)
        {
            remove.Add(group.Key);
        }
    }
    foreach (var key in remove)
    {
        FillGroup(list, groups[key]);
        groups.Remove(key);
    }
}
private void FillGroup(List<bool> list, List<int> group)
{
    foreach (int index in group)
    {
        list[index] = false;
    }
}
private void RemoveSmall(List<bool> list)
{
    DisjointSet disjoint = DisjointSetup(list);
    Dictionary<int, List<int>> groups = disjoint.Split(list);
    RemoveSmallGroups(list, groups);
}
private bool IsGroupEdge(List<bool> list, Vector2 p)
{
    bool edge = false;
    for (int y = -1; y <= 1; y++)
    {
        for (int x = -1; x <= 1; x++)
        {
            if (!((x == 0) && (y == 0)))
            {
                Vector2 point = new Vector2(p.x + x, p.y + y);
                if (PathFinder.Instance.InsideMap(point))
                {
                    int index = PathFinder.Instance.TileIndex(point);
                    if (!list[index])
                    {
                        edge = true;
                    }
                }
            }
        }
    }
    return edge;
}

oder wenn Sie nicht klein entfernen, legen Sie Ihre Sachen einfach in die größte Höhle

private List<int> Biggest(List<bool> list)
{
    DisjointSet disjoint = DisjointSetup(list);
    Dictionary<int, List<int>> groups = disjoint.Split(list);
    RemoveSmallGroups(list, groups);
    IEnumerator<List<int>> enumerator = groups.Values.GetEnumerator();
    enumerator.MoveNext();
    List<int> group = enumerator.Current;
    return group;
}

...

public int TileIndex(int x, int y)
{
    return y * Generator.Instance.Width + x;
}
public Vector2 TilePosition(int index)
{
    float y = index / Generator.Instance.Width;
    float x = index - Generator.Instance.Width * y;
    return new Vector2(x, y);
}
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