Wie Dungeons in Enter The Gungeon generiert werden

Vor kurzem habe ich viel in Enter The Gungeon gespielt . Dies ist ein fantastisches, furchtbar herausforderndes Bullet-Hell-Spiel, das mich sehr an Binding of Isaac erinnert . Aber je mehr ich es spielte, desto mehr erkannte ich das subtile Genie des Dungeon-Designs.


Es gibt viele prozedurale Generatoren, die logische Ebenenschemata erstellen, die das richtige Spieltempo sicherstellen und die Spieler belohnen, und es gibt andere Generatoren, die Ebenen mit Schleifen und kompakten Schemata erstellen. Es ist jedoch selten, dass beide Typen in einem Spiel gefunden werden. Das einzige mir bekannte Spiel, in dem versucht wurde, so etwas zu implementieren, ist Unexplored .

Also habe ich natürlich den Dekompiler gestartet, damit Gungeon mir alle seine Geheimnisse preisgibt . In diesem Artikel werde ich Ihnen mitteilen, was ich gefunden habe.

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Auf den ersten Blick scheinen die Gungeon- Levels ziemlich einfach zu sein. Hier ist ein typisches Kartenbeispiel.


Typische Level 1 Karte

Der Spieler beginnt am Eingang. rennt durch die Truhen und Ladenbesitzer Beute sammeln und dann endlich den Boss besiegen . Wenn Sie in eine lange Sackgasse geraten, können Sie mithilfe von Teleports schnell in die Zimmer zurückkehren. Offensichtlich wurden separate Räume von Hand geschaffen und von verschiedenen Feinden bewohnt, die erschossen werden müssen. Wenn der Spieler zu den nächsten Levels des Spiels übergeht, sieht er immer wieder dasselbe Muster, nur die Stufen werden größer.

Bisher scheint dies nichts Interessantes zu sein. Im Internet finden Sie viele Generatoren, die Gänge mit zufälligen Räumen verbinden.

Die Generatorfunktion macht sich bemerkbar, wenn Sie mit dem Spielen beginnen. Die Levels scheinen ... etwas geplanter zu sein, als man es zufällig erwarten könnte. Der Chefraum ist immer einen angemessenen Abstand vom Start. Räume mit Feinden sind immer einigermaßen mit ruhigen Räumen, Bänken und Kreuzungen durchsetzt. Und vor allem: Viele Truhen befinden sich hinter den Scharnieren mit Einwegkreuz.


Die rote Linie ist ein Einbahnstraßenkorridor. Wenn Sie in einen Raum mit einer Truhe gelangen möchten, müssen Sie einen langen Weg zurücklegen. Die überwiegende Mehrheit der Truhen befindet sich entweder am Ende einer Einwegschleife oder tief genug im Level, wodurch der Spieler gezwungen ist, sich durch viele Räume zu kämpfen, um nur die Truhe zu erreichen. Es gibt keine Belohnung ohne Risiko.

Das Geheimnis dieser Passage ist, dass allgemeine Schemata manuell erstellt werden. Hier ist das Diagramm, das zum Erzeugen des oben gezeigten Pegels verwendet wird.


Normale Räume sind zufällig ausgewählte Räume mit Feinden, Kreuzungsräume oder große Räume mit mehreren Ausgängen. Die Belohnungen (Belohnung) und der Boss (Boss) müssen nicht erklärt werden. Es werden keine "verbindenden" Räume angezeigt, dh Räume ohne Feinde, oft mit Naturgefahren. Die übrigen Räume sind entweder vordefiniert oder werden aus einem speziellen Raumtisch ausgewählt.

In Gungeon gibt es einige solcher Schemata, die als "Flows" (Flow) bezeichnet werden. In den Hollow-Levels sind sie am wenigsten (4) und im Gungeon Proper am meisten (8). Dies sind keine einfachen Schemata, ihr Design wird auf der Grundlage eines bestimmten Merkmals erstellt, das bei mehreren Durchgängen bemerkt werden kann. Es kann in vielerlei Hinsicht eine riesige Schleife oder eine wichtige Gabel sein oder die Notwendigkeit, zur Bank zu gelangen, um das Level zu passieren. Sie sind so auffällig, dass Speedrunner Unterschiede bemerkten und Zeitpläne aufstellten, nach denen Sie den Boss so schnell wie möglich finden können. Ich habe eine vollständige Liste der Schemata erstellt, die hier heruntergeladen werden können .

Möglicherweise haben Sie bemerkt, dass das Flussmuster und die Karte nicht vollständig übereinstimmen. Unter der Bank gibt es einen zusätzlichen Raum. im Widerspruch zum Schema und seltsame Korridorräume . Lassen Sie uns den gesamten Prozess untersuchen, er enthält viele kluge Ideen.

Der Prozess beginnt mit der zufälligen Auswahl einer Stream-Datei wie der oben gezeigten. Dies ist die "Graph" -Datenstruktur , dh sie speichert die Verbindungen von Räumen, jedoch nicht deren Standort. Jeder Raum enthält Metadaten über den Raumtyp und die Verbindungen, die er haben sollte. Verbindungen haben eine Richtung - jedes Flussdiagramm beginnt am Wurzelknoten und bildet dann einen Baum von untergeordneten Knoten. Dann unterbrechen zusätzliche Verbindungen die Baumstruktur, um Schleifen zu erstellen. Ich denke, dass dies hauptsächlich auf die Merkmale der Entwicklung des Spiels zurückzuführen ist, aber es vereinfacht das Verfahren zur Analyse der Karte, da alle Schleifen Anfang und Ende klar definiert haben.

Stream-Konvertierung

Eine Stream-Datei kann auf eine begrenzte Anzahl von Arten konvertiert werden. Zunächst werden einige bestimmte Räume durch eine Reihe von Räumen mit zufälliger Länge ersetzt. Diese Funktion wird nur in späteren, größeren Ebenen verwendet. Darüber hinaus verfügen einige Teile der Stream-Datei über alternative Pfade, von denen einer zufällig ausgewählt wird. Diese Funktion wird nur zweimal verwendet.

Dann werden einige zusätzliche Knoten "injiziert". Diese Funktion ist sehr flexibel und wird für viele verschiedene Zwecke verwendet.

Jede „Injektion“ enthält Daten, die bestimmen, welcher Objekttyp eingefügt werden soll, wo er eingefügt werden soll, die Wahrscheinlichkeit der Erstellung und alle Bedingungen, die erfüllt sein müssen (z. B. das Vorhandensein einer Meisterrunde , ein hoher Fluch oder dass der Spieler den Charakter noch nicht gespeichert hat ) Beispielsweise werden geheime Räume normalerweise in Sackgassen erstellt, haben jedoch eine Wahrscheinlichkeit von 1/5, dass sie an einen Raum angehängt werden. Sie haben eine Wahrscheinlichkeit von 90% und erfordern keine zusätzlichen Bedingungen.

Fast jeder spezielle Raum im Spiel wird durch die Injektion des Geländes bestimmt, einschließlich Händler (ohne Hauptgeschäft), Gefängnisse, Räume mit Kaminen und Aufzügen.


Eine der Gefängniszellen, die in ein Level injiziert werden kann

Gleichzeitig wählt der Generator für jeden Knoten einen bestimmten Raum aus. Dies hängt hauptsächlich von der aktuellen Phase und der Art des benötigten Raums ab. Es gibt eine riesige Liste von Räumen - fast 300 für die erste Stufe - aber der Generator versucht, nicht zweimal denselben Raum auszuwählen.

Verbindungsknoten funktionieren anders. Ihre Räume werden später ausgewählt, während das Schema erstellt wird. Oft sind dies lange und schmale Räume, daher ist es sehr wichtig, einen Raum mit der richtigen Ausrichtung zu wählen.

Zusammengesetzte Objekte

Nachdem die Erstellung des Streams abgeschlossen ist, wird er in „zusammengesetzte Objekte“ unterteilt. Jedes zusammengesetzte Objekt ist entweder eine separate Schleife von Räumen oder eine Reihe verbundener Räume ohne Schleifen (d. H. Ein Baum ). Dies wird erreicht, indem die kleinste Schleife auf der Karte gefunden und als zusammengesetztes Objekt ausgeschnitten wird. Der Vorgang wird wiederholt, bis keine Schleifen mehr auf der Karte vorhanden sind. Der Rest der Karte wird zu einer Reihe von geteilten Bäumen und Verbindungen zwischen einzelnen zusammengesetzten Objekten.


Der gleiche Strom nach Injektion und Aufspaltung

Zusammengesetztes Objektschema

Anschließend wird jedes zusammengesetzte Objekt separat auf einer separaten Karte erstellt. Sie werden später zusammengefügt.

Um ein zusammengesetztes Objekt zu planen, wird der erste Raum an einer beliebigen Stelle platziert. Anschließend werden der Schaltung nacheinander Räume hinzugefügt, indem ein Paar von Ausgängen ausgewählt wird, von denen sich einer auf den neuen Raum und der andere auf den vorhandenen Schaltkreis bezieht. Ausgänge sind vordefinierte Positionen in den Metadaten jedes Raums. Dann wird der neue Raum so platziert, dass sein Ausgang direkt mit dem Ausgang des vorherigen Raums verbunden ist. Dann wiederholt sich der Vorgang.

Insbesondere werden die zusammengesetzten Baumobjekte platziert, indem der Baum in der Tiefe durchlaufen wird. Der Algorithmus wählt nur die Ausgangspaare aus, die zum Erscheinen eines neuen Raums führen, ohne sich mit den vorherigen zu überschneiden. Im Allgemeinen bevorzugt der Algorithmus die Auswahl von Ausgaben, die weit von den vorhandenen entfernt sind. Wenn es unmöglich ist, einen Raum zu platzieren, wird er zurückgehen und die Auswahl der Räume neu generieren, wobei dieser Vorgang bis zu dreimal wiederholt wird.

In der Zwischenzeit werden zusammengesetzte Schleifenobjekte platziert, indem Elemente aus der Schleife nacheinander auf beiden Seiten der Linie hinzugefügt werden. Zunächst werden Ausgangspaare zufällig ausgewählt (gegenüberliegende Wände, Ost-West oder Nord-Süd, werden bevorzugt). Wenn die Schleife zur Hälfte erstellt ist, werden die Ausgangspaare bevorzugt, die zwei offene Kanten der Schleife zusammenführen. Nach dem Erstellen aller Räume muss der Algorithmus eine weitere Verbindung zwischen den letzten beiden Räumen hinzufügen. Er wählt ein weiteres Paar Ausgänge. Wenn möglich, entwirft er zwischen diesen Ausgängen einen kleinen rechteckigen Raum. Ansonsten sucht er nach einem Weg zwischen den Ausgängen und schafft einen „Raum“, der einfach ein schmaler Korridor ist. Die Länge des Korridors sollte 4 bis 30 Einheiten betragen (in Minen bis zu 50).

Endmontage

In diesem Stadium sind kleine separate Teile des Dungeons miteinander verbunden, aber die zusammengesetzten Objekte selbst müssen verbunden werden, um eine vollständige Karte zu erstellen.


Dieselbe Karte wie zusammengesetzte Objekte vor der Endmontage

Wie Sie sehen können, ergeben die verbleibenden Verbindungen in diesem Fall keine sehr große Auswahl. Es kann jedoch komplexere Fälle als zuvor geben. Der Algorithmus umgeht die Karte und beginnt mit dem Raum mit den meisten Verbindungen. Nach wie vor wird für jede erstellte Verbindung ein Ausgangspaar ausgewählt. Wenn sich zwei Räume in getrennten Teilen der Karte befinden, werden diese beiden Teile der Karte ausgerichtet, um einen kurzen Pfad zu erstellen. Andernfalls wird eine Routensuche verwendet, um die Route zu erstellen.

Und hier endet die Erstellung des Level-Diagramms. Es bleibt nur die Wahl von Feinden und Dekorationen für Räume, und dies ist ein ganz anderes Thema.

Abschließend

Es scheint, dass das Hauptziel der Entwickler darin bestand, einen prozeduralen Generator zu erstellen, der ein zufriedenstellendes Gameplay bietet. Um korrekt implementiert zu werden, mussten natürlich viele Iterationen durchgeführt werden. Ich habe eine große Menge an Generierungscode gefunden, der anscheinend nicht verwendet wird, da Entwickler ihre Verfahrensformel auf der Suche nach Perfektion geändert haben.

Ein merkwürdiger Trick ist, dass sie zuerst die komplexesten / wichtigsten Teile der Karte erzeugen. Der Generator konzentriert sich darauf, enge Schleifen und kurze Korridore in den sehr zentralen Teilen der Ebene zu erstellen, und versucht dann, alles andere mit ihnen zu verbinden.

Wie bei meiner Studie zur Generierung von Diablo 1-Levels fiel mir auf, wie effizient es ist, einen Teil des Dungeons in abstrakter Form zu generieren - in diesem Fall handelt es sich um eine Grafik ohne Informationen zum Standort. Alles wird erst später genauer. Die "Injektions" -Funktion wäre einfach unmöglich, wenn wir sofort mit einer Kachelkarte arbeiten würden. Dank der Abstraktion von den Details der Platzierung von Räumen können Sie den Stil des Spiels und die Levelskala steuern.

Darüber hinaus war ich von der Erweiterbarkeit des gesamten Systems beeindruckt. Unity fördert einen aktiven datengesteuerten Ansatz. Das Hinzufügen eines neuen Raums, Schemas oder sogar eines speziellen Verhaltens kann durch einfaches Hinzufügen neuer Objekte zu den entsprechenden Tabellen realisiert werden. Dies muss eine große Hilfe gewesen sein, da Dodge Roll bereits einige kostenlose DLCs veröffentlicht hat und ohne Zweifel die Erstellung von Mods unterstützt .

Boni

Das Studium dieses Generators war meine erste Gelegenheit, die Entwicklung eines professionellen Spiels in Unity zu erforschen. Die Entwickler von Dodge Roll haben ihr Bestes gegeben und guten Code geschrieben. Es ist gut gelesen und an einigen Stellen ziemlich lustig - es scheint, dass sich ihre Liebe zu Wortspielen auf den Code ausgeweitet hat. Ich mochte diese:

• Die Fluid Engine im Spiel heißt DeadlyDeadlyGoopManager
• Der Dungeon-Generierungscode wird als Dungeonator
• Die verschiedenen Schritte heißen CASTLEGEON/GUNGEON/MINEGEON/CATACOMBGEON usw. Ich frage mich, ob die Entwickler von Diablo 1 inspiriert wurden, das ein sehr ähnliches Schema verwendet.
• Buchstäblich hat jeder Raum seinen eigenen Namen, normalerweise in Form eines Wortspiels (oder zu Ehren eines Joe; wahrscheinlich ist dies ein Künstler mit großer Einbildung).

Mir ist auch aufgefallen, dass das Studio ursprünglich Pläne für Bühnen zu den Themen Weltraum, Dschungel und Wilder Westen hatte. Leider waren sie nicht dazu bestimmt zu erscheinen. Dodge Roll entschied, dass ihre Arbeit an Gungeon abgeschlossen war . Ich werde auf ihr nächstes Spiel warten und hoffe, dass sie so viel Liebe und Aufmerksamkeit in es stecken.