Рубрика «процедурная генерация» - 3

Искажения, бесшовный шум и как с ними работать.

image

Генерируем планету

Один из простейших способов генерации планеты — использование шума. Если мы решим выбрать его, то у нас есть пара возможных вариантов. Давайте рассмотрим каждый и определим лучший:

  • Шум Перлина (Perlin Noise) — самый простой вариант. Шум Перлина был разработан Кеном Перлином в 1983 году, он имеет пару недостатков — визуальные артефакты и довольно низкая по сравнению с другими вариантами скорость при генерации больших изображений.
  • Симплекс-шум (Simplex Noise) — разработан Кеном Перлином в 2001 году как попытка устранения недостатков шума Перлина; это вполне достойное и быстрое решение, однако обладающее серьёзным недостатком: использование трёхмерного симплекс-шума защищено патентом, что делает его довольно дорогостоящим.
  • Открытый симплекс-шум (Open Simplex Noise) — был разработан KDotJPG с одной простой целью: создать современную и бесплатную версию симплекс-шума, относительно быструю и без искажений.

Из этих трёх лично я предпочитаю Open Simplex Noise, который использую в своих личных проектах. Стоит заметить, что в текущей реализации OpenSimplexNoise для получения простого доступа к масштабу, октавам и порождающим значениям потребуется дополнительная работа. В Интернете есть множество информации о том, что делает каждый из этих элементов, и я крайне рекомендую вам её изучить. Однако в своей статье я буду говорить не об этом.
Читать полностью »

Как разработчики процедурно создали кучу «мусорных» мобильных игр и заработали 50 тысяч долларов - 1

Два инди-разработчика рассказывают, как использовали автоматизацию, один аккаунт Google Play и единственный шаблон игры про слот-машины для создания и публикации более тысячи приложений.

На проводимой в этом году Game Developers Conference выступили два разработчика игр, способные написать новую главу романа-антиутопии о будущем: они рассказали историю о том, как заработали деньги, позволив делать всю работу роботам. В их случае этой работой была процедурная генерация игр для смартфонов.

Участие в обычном гейм-джеме привело к созданию машины обработки данных, которой в результате удалось заработать приличную сумму: 50 тысяч долларов за два с лишним года. Спустя годы, имея на руках данные (и деньги), разработчики этой машины по изготовлению игр, которая создавала только «мусорные» слот-автоматы с моделью free-to-play, использовали GDC как трибуну, чтобы подать тревожный сигнал индустрии, в которой «правильное» поведение часто ограничивается вниманием к игрокам, заискиванием перед издателями и сбором положительных обзоров критиков. В случае этих разработчиков нарушение всех этих правил привёл к слишком успешным результатам, вызвав у них сильный дискомфорт.

Побеждаем в «гонке ко дну»

Вернёмся в 2013 год: в то время два разработчика видеоигр уже несколько лет пытались добиться успеха на растущем рынке мобильных игр. Один из них, Алекс Шварц, помогал в создании качественной мобильной игры Jack Lumber. (В прошлой жизни я даже написал о ней хороший отзыв в уже несуществующем журнале The Daily, работавшем только на планшетах.) Второй, Зиба Скотт, разработал приятную мобильную головоломку Girls Like Robots.

Обе игры использовали модель «заплати один раз» без микротранзакций. Обе получили награды, известность, хорошие отзывы на выставках и обрели издателей. Обеим не удалось добиться успеха.
Читать полностью »

Когда я начинал работать над Warsim: the Realm of Aslona, в ней было всего две расы — люди (Humans), создавшие несколько королевств, групп бандитов и бунтовщиков, и гоблины (Goblins), у которых было несколько королевств и кучка племён. На момент беты Warsim 0.7.4 в игре насчитывается 325 142 рас.

Фэнтезийная игра с 300 тысячами рас - 1

Баннер последнего обновления

Да, всё верно — более трёхсот тысяч фэнтезийных рас, но что же это значит? Чем эти расы отличаются, в чём их уникальность и различия?
Читать полностью »

image

Что такое шум Перлина?

Шум Перлина придуман в 1983 году Кеном Перлином (получившим за это достижение премию Американской Академии кинематографических искусств и наук). Видите ли, в те времена все стремились к фотореализму, но его всегда не хватало. Кен Перлин придуман этот алгоритм шума, чтобы избавиться от жалкого «компьютерного» внешнего вида 3D-моделей. Шум — это генератор случайных чисел в компьютерной графике. Это случайный неструктурированный паттерн, он полезен в тех случаях, когда требуется источник подробных деталей, недостающих в очевидной структуре1. Шум Перлина — это многомерный алгоритм, используемый в процедурной генерации, текстурах, генерации рельефа, генерации карт, генерации поверхностей, генерации вершин, и так далее, и тому подобное.Читать полностью »

Наверно худшее, что случилось в области процедурной генерации контента (если считать, что это действительно область процедурной генерации контента, в чём я уверен не полностью) — это шум Перлина. Шум Перлина невероятно хорошо подходит (по крайней мере, если не приглядываться слишком внимательно) для генерации интересных ландшафтов. В сабреддите /r/proceduralgeneration недели не проходит без того, чтобы кто-нибудь не опубликовал «систему процедурной генерации», которая оказывается визуализированным разными цветами шумом Перлина. (За время написания этой статьи появилось два таких поста!)

Шум Перлина, процедурная генерация контента и интересное пространство - 1

Я не хочу унизить шум Перлина. Это невероятно полезный для процедурной генерации инструмент, ставший точкой входа в эту область для множества людей, в том числе и меня. Но в то же время он очень сбивает с толку, потому что подразумевает, что процедурная генерация намного проще, чем это есть на самом деле. Большинство еженедельных постов о «системах процедурной генерации» в /r/proceduralgeneration исчезают без следа, когда их авторы обнаруживают, что следующий шаг в процедурной генерации гораздо сложнее. Истина в том, что шум Перлина стал своего рода счастливой случайностью. Он отлично подходит для генерации интересных ландшафтов, но на то нет систематических или повторяемых причин.
Читать полностью »

В этом туториале я расскажу о двух терминах, которые используются мной для описания процедурных генераторов: пространство генерации (generative space) и пространство возможностей (possibility space). Мы дадим определения этим двум терминам, а затем рассмотрим интерактивные примеры, чтобы понять разницу между ними. Эти термины действительно полезны для описания процедурного генератора и для того, чтобы понимать разницу между двумя генераторами. Давайте приступим!

Пространство генерации и пространство возможностей - 1

Представьте огромную книгу, в которой представлен скриншот каждого отдельного мира Minecraft. Каждый скриншот помечен случайным seed, уникальным числом, которое можно ввести в Minecraft и сгенерировать этот мир. На первой странице представлен мир, порождённый из seed = 0, на следующей — мир из seed = 1, и так далее. В целом генератор миров Minecraft содержит 264 случайных порождающих значений, и это огромное число: игра может сгенерировать 18 446 744 073 709 551 616 миров. Каждый раз, когда вы нажимаете на «New World», на основе одного из этих seed создаётся мир. Число 264 — это размер пространства генерации Minecraft, множество всего, что игра может сгенерировать.

Пространство генерации и пространство возможностей - 2

Теперь представьте, что мир Minecraft состоит только из обычной травы, бесконечно распространяющейся во всех направлениях. Под ней нет ни пещер, ни камня, нет деревьев и холмов, нет животных. Просто один слой тайлов травы. Кроме того, что это очень скучно, такой мир никогда не будет сгенерирован в Minecraft (если не использовать моддинг). Мы можем представить его, можем описать его, даже открыть Minecraft и создать его сами вручную — но Minecraft не может сгенерировать его.Читать полностью »

image

7 сентября 2008 года Maxis выпустила одну из самых амбициозных игр своего времени — Spore.

Однопользовательская «игра в бога» в песочнице была поначалу воспринята со смесью одобрения и критики: многие фанаты были расстроены тем, что она не соответствовала ожиданиям, данным в демо-версиях из доклада Уилла Райта на GDC 2005 и различных показов на E3. Но со временем её признали проектом, ставшим пионером процедурной генерации, который даже спустя десять лет имеет активную базу игроков.

В процессе разработки команда Maxis разрослась от идеи в голове Уилла Райта до более 100 разработчиков; каждый дизайнер, касавшийся отдельных аспектов Spore, знал, что это нечто потрясающее. Даже если первоначальной концепции придётся в течение работы измениться.

«Когда я впервые говорил с ним, он хотел, чтобы эта игра была об уравнении Дрейка. О невероятности нашей вселенной», — рассказывает мне по Skype ведущий дизайнер Крис Тротье. «Он хотел, чтобы игроки прошли все эти этапы огромных неудач, чтобы они поняли, насколько невероятно то, что мы появились. Довольно быстро он отказался от этой идеи, но она даёт понять, насколько масштабной задумывалась игра с самого начала».

Десять лет спустя участники проекта Spore хотят рассказать о сложностях, важных моментах и опыте разработки столь влиятельной игры. В статье представлены цитаты из интервью, проведённых по отдельности с ведущим дизайнером Крис Тротье, техническим художником Кейт Комптон, ведущим дизайнером Стоуном Либранде, инженером ПО Дейвом Кулибой, ведущим инженером геймплея Дэном Московицем и помощником продюсера Гийомом Пьером. (К сожалению, Уилл Райт от нас ускользает...)
Читать полностью »

image

Алгоритм Wave Function Collapse генерирует битовые изображения, локально подобные входному битовому изображению.

Локальное подобие означает, что

  • (C1) Каждый паттерн NxN пикселей в выходных данных должен хотя бы раз встречаться во входных данных.
  • (Слабое условие C2) Распределение паттернов NxN во входных данных должно быть подобным распределению паттернов NxN в значительно большом количестве наборов выходных данных. Другими словами, вероятность встречи определённого паттерна в выходных данных должна быть близка к плотности таких паттернов во входных данных.

Читать полностью »

image

В этом посте я опишу алгоритм процедурной генерации уровней двухмерного подземелья с заранее заданной структурой. В первой части будет представлено общее описание, а во второй — реализация алгоритма.

Введение

Алгоритм был написан как часть работы на получение степени бакалавра и основан на статье Ma et al (2014). Целью работы было ускорение алгоритма и дополнение его новыми функциями. Я вполне доволен результатом, потому что мы сделали алгоритм достаточно быстрым, чтобы использовать его во время выполнения игры. После завершения бакалаврской работы мы решили превратить её в статью и отправить на конференцию Game-ON 2018.

Алгоритм

Для создания уровня игры алгоритм получает в качестве входных данных набор полигональных строительных блоков и граф связности уровня (топологию уровня). Узлы графа обозначают комнаты, а рёбра определяют связи между ними. Цель алгоритма — назначить каждому узлу графа форму и расположение комнаты таким образом, чтобы никакие две формы комнат не пересекались, и каждая пара соседних комнат могла соединяться дверьми.
Читать полностью »

Последние несколько недель я работал над реализацией алгоритма Форчуна на C++. Этот алгоритм берёт множество 2D-точек и строит из них диаграмму Вороного. Если вы не знаете, что такое диаграмма Вороного, то взгляните на рисунок:

Алгоритм Форчуна, подробности реализации - 1

Для каждой входной точки, которая называется «местом» (site), нам нужно найти множество точек, которые ближе к этому месту, чем ко всем остальным. Такие множества точек образуют ячейки, которые показаны на изображении выше.

В алгоритме Форчуна примечательно то, что он строит такие диаграммы за время $O(nlog n)$ (что оптимально для использующего сравнения алгоритма), где $n$ — это количество мест.

Я пишу эту статью, потому что считаю реализацию этого алгоритма очень сложной задачей. На данный момент это самый сложный из алгоритмов, которые мне приходилось реализовывать. Поэтому я хочу поделиться теми проблемами, с которыми я столкнулся, и способами их решения.

Как обычно, код выложен на github, а все использованные мной справочные материалы перечислены в конце статьи.
Читать полностью »


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js