बैरियर आइलैंड जनरेशन

तूफान फ्लोरेंस की दिसंबर की खबरें अक्सर बाहरी शोलों को संदर्भित करती हैं - उत्तरी कैरोलिना के तट पर बाधा द्वीपों की एक श्रृंखला:


बैरियर द्वीप लहरों द्वारा गठित रेत के सपाट या अवरुद्ध पैच हैं और मुख्य भूमि के तट के समानांतर दिखाई देते हैं। वे अक्सर लंबी श्रृंखलाओं का रूप लेते हैं जो कई दसियों मील तक फैल सकती हैं। बाधा द्वीपों को आमतौर पर छोटे ज्वार चैनलों द्वारा अलग किया जाता है, और द्वीपों और मुख्य भूमि के बीच लैगून बना सकते हैं।

विकिपीडिया के अनुसार, बाधा द्वीप तट के 15% तक कवर कर सकते हैं, इसलिए आप उन्हें अधिकांश काल्पनिक मानचित्रों पर देखने की उम्मीद कर सकते हैं, लेकिन वास्तव में वे काफी दुर्लभ हैं। और शोर की प्रकृति के कारण, वे लगभग कभी उत्पन्न होने वाले नक्शे पर नहीं होते हैं जो इलाके बनाने के लिए शोर का उपयोग करते हैं।

यह समझने के लिए कि ऐसा क्यों है, आइए एक नजर डालते हैं द्वीप के वेनिला मानचित्र पर:


वास्तव में, यह एक सर्कल है जो कम-आवृत्ति वाले शोर की एक छोटी मात्रा में एक परिपत्र आकार को विभाजित करने के लिए जोड़ा जाता है। आइए अब तट को तोड़ने और तटीय द्वीप बनाने के लिए शोर का उपयोग करने का प्रयास करें। यहाँ निम्न-आवृत्ति शोर के साथ एक ही द्वीप है:


इसमें बे और केप हैं। राहत तत्व काफी बड़े हैं क्योंकि मैंने कम-आवृत्ति वाले शोर का उपयोग किया था, जो धीरे-धीरे बदलता है। हालांकि, द्वीप बनाने के लिए शोर पर्याप्त मजबूत नहीं है। चलो इसे थोड़ा धक्का दें:


अब हमने कई द्वीपों का निर्माण कर लिया है, लेकिन वे अनिवार्य रूप से गोलाकार हैं, जरूरी नहीं कि तट के साथ फैला हो। आप उच्च आवृत्ति शोर जोड़ सकते हैं:


यह हमें तट के किनारे बहुत टूटी-फूटी और छोटे द्वीप दे सकता है, लेकिन एक बाधा द्वीप जैसा कुछ भी नहीं है।

इसका एकमात्र कारण यह है कि शोर x और y में मेल नहीं खाता है, इसलिए हालांकि शोर सामान्य रूप से यादृच्छिक नहीं है, इसके द्वारा निर्मित आकार यादृच्छिक हैं:


कुछ चीजों के लिए यह अच्छा है, लेकिन यह एक विशिष्ट रूप बनाने के लिए उपयुक्त नहीं है, उदाहरण के लिए, तट के साथ द्वीप।

अन्य मामलों की तरह, जब मुझे एक निश्चित आकार या क्षेत्र उत्पन्न करने की आवश्यकता होती है, तो आवश्यक आकार का मुखौटा बनाना आवश्यक होता है, और फिर मास्क के अंदर शोर का उपयोग करना चाहिए। (आप मास्क को विकृत करने और इसे अधिक प्राकृतिक आकार देने के लिए शोर का भी उपयोग कर सकते हैं।) बैरियर द्वीप वास्तव में, लंबे, पतले क्षेत्र हैं जो तट से दूर हैं। तो आइए इस आकार का मास्क बनाएं।

शुरू करने के लिए, हम तट के उस हिस्से को निर्धारित करते हैं जिस पर बाधा द्वीप स्थित होगा। यह तट पर एक यादृच्छिक बिंदु और एक दूसरे निचले बिंदु का चयन करके किया जा सकता है, जो ऊपरी दाएं कोने में एक लाल रेखा के साथ आकृति में चिह्नित हैं:


एक बाधा द्वीप बनाना शुरू करने के लिए, मैं बस इन दो बिंदुओं के बीच एक सीधी रेखा ले सकता हूं और इसे थोड़ा बाहर की ओर, पानी में प्रोजेक्ट कर सकता हूं। यह मुझे एक बहुत ही सीधा और अप्राकृतिक दिखने वाला द्वीप देगा, लेकिन आप इसे छिपाने के लिए इसके आकार को विकृत कर सकते हैं। असली समस्या यह है कि द्वीप समुद्र तट का पालन नहीं करेगा। यह संभवतः तट के अधिकांश प्रत्यक्ष हिस्सों के लिए सामान्य लगेगा, लेकिन घुमावदार तटों पर यह अजीब लगेगा। समुद्र तट को दोहराने और इसे द्वीप के आकार का आधार बनाने के लिए बेहतर है।

ऐसा करने के लिए, मुझे समुद्र तट की एक प्रति बनाने की आवश्यकता है, और फिर इसे समुद्र के लिए समुद्र के लंबवत में प्रोजेक्ट करें। मेरे पास पहले से ही हस्त रेखाओं को महसूस करने के बाद टूटी हुई रेखाओं के लिए लंबवत (मानदंड) की गणना करने की एक प्रक्रिया है, और मेरे समुद्र तट हमेशा एक ही दिशा में चलते हैं, इसलिए यह बहुत सरल है:


या यह सरल लगता है। आइए देखें कि यदि मैं समुद्र तट के कम चिकने भाग पर समुद्र तट को थोड़ा और बाहर की ओर (द्वीप के मुखौटे के दूसरी ओर बनाने के लिए) प्रोजेक्ट करता हूं:


अनुमानित रेखा के दो खंड एक-दूसरे के साथ प्रतिच्छेद करते हैं और बहुभुज पर एक भयावह "आठ" बनाते हैं। यह तथाकथित समानांतर वक्र समस्या है । हम केवल तट को कुछ दूरी पर स्थानांतरित नहीं कर सकते हैं, तेज आंतरिक और बाहरी कोनों से उत्पन्न होने वाली समस्याओं को हल करना भी आवश्यक है।

मैं इस समस्या को हल करने के लिए जावास्क्रिप्ट कोड की तलाश में था, लेकिन एकमात्र उदाहरण ( यहां से ) मिला, आश्चर्यजनक रूप से काफी सरल नमूनों पर भी दुर्घटनाग्रस्त हो गया। इसलिए मैंने अपना लिखा। सामान्य तौर पर, समाधान प्रत्येक बिंदु को सामान्य के साथ स्थानांतरित करना है, लेकिन फिर जांचें कि क्या नया बिंदु मौजूदा लाइनों में से किसी को भी काटना एक रेखा बनाता है। यदि ऐसा है, तो हम लूप काट देते हैं और चौराहे के बिंदु और नए बिंदु से मिलकर एक नई लाइन डालते हैं। मेरे द्वारा परीक्षण किए गए मामलों में, इस प्रणाली ने मेरी आवश्यकताओं के लिए काफी अच्छा काम किया।

इसलिए अब मैं द्वीपों के लिए सरल मास्क (कोई लूप नहीं) बना सकता हूं:


यह भी सम्‍मिलित है, इसलिए मैं समस्‍याओं को विकृत करूंगा:


कुछ बिंदुओं पर तट स्पर्श कर सकते हैं, लेकिन यह सामान्य है; यह अक्सर बाधा द्वीपों पर पाया जाता है।

अगला कदम समोच्च को भूमि से भरना है, लेकिन इससे पहले कि मैं ऐसा करूं, मैं द्वीपों को लंबा करना चाहता हूं और एक ही तट पर कई बाधा द्वीपों के निर्माण के मामले में द्वीपों को टालने से बचने का तर्क जोड़ना चाहता हूं।


अब कुछ जमीन जोड़ने का प्रयास करते हैं। ऐसा करने के लिए, मैं समुद्र तल से ऊपर किसी भी भूमि के स्थान की ऊँचाई (जो डेलौनाय त्रिकोण हैं) बढ़ाऊंगा:


यहां यह कुछ पहलुओं पर ध्यान देने योग्य है। सबसे पहले, ऊपरी बाएं कोने में एक काफी सफल अवरोधक द्वीप है। हालांकि, द्वीप लैंडफिल को अच्छी तरह से भरने के लिए नहीं लगता है। बहुभुज के अंदर अपने केंद्रों की उपस्थिति के कारण कई भूमि त्रिकोण "चालू" हैं। यह द्वीप के आकार में यादृच्छिकता जोड़ता है। दूसरे, कोई यह नोटिस कर सकता है कि अन्य दो द्वीप तट के इतने करीब थे कि वे बस इसके साथ विलीन हो गए। चूंकि मैं यहां द्वीप बनाना चाहता हूं, इसलिए मुझे अक्सर ऐसा करने की आवश्यकता नहीं है, इसलिए मैं समुद्र तट और द्वीप के बीच अधिक से अधिक पानी का अंतर प्राप्त करने के लिए पीढ़ी स्थापित करूंगा। (बाद में ऐसा होने से रोकने के लिए मैं एक जांच जोड़ूंगा।)


भूमि के अनियमित त्रिकोणों के बारे में एक अच्छी बात यह है कि वे स्वाभाविक रूप से बाधा द्वीपों के विशिष्ट नलिका संबंधी नलिकाएं बनाते हैं। उनके बारे में बुरी बात यह है कि वे आमतौर पर स्पॉट आइलैंड बनाते हैं जो एक स्ट्रिंग पर विकृत मोती की तरह दिखते हैं। वे बाधा द्वीपों के समान नहीं हैं, और यदि आप बहुत सारे व्यक्तिगत त्रिकोण लेते हैं, तो वे बहुत ही अस्वाभाविक लगते हैं।

यदि मैं द्वीपों की चौड़ाई बढ़ाता हूं, तो दोनों प्रभाव गायब हो जाते हैं, और मुझे अधिक प्राकृतिक द्वीप मिलते हैं, लेकिन बिना ज्वार के चैनल:


लेकिन मैं सीखना चाहता हूं कि बहुत संकरे द्वीप कैसे पैदा किए जाएं। एक और दृष्टिकोण है (महत्वपूर्ण रूप से) दुनिया में रिज़ॉल्यूशन बढ़ाने के लिए स्थानों की संख्या में वृद्धि:


इसलिए हम प्रभावशाली रूप से पतले और विस्तृत द्वीप प्राप्त कर सकते हैं, लेकिन यह मानचित्र बनाने के लिए आवश्यक समय और मेमोरी को बढ़ा देता है।

इन दोनों तरीकों में, एक अच्छा मौका है कि द्वीप के कुछ हिस्से बहुत असमान होंगे:


ऐसा इसलिए होता है क्योंकि पथ अंतर्निहित डेलुनाय त्रिकोणों के दो पक्षों (और कभी-कभी सभी तीन पक्षों) को काटता है। यह मानचित्र पीढ़ी में Delaunay triangulation का उपयोग करने की एक अंतर्निहित समस्या है, लेकिन किसी कारण से वे शायद ही कभी इस पर चर्चा करते हैं! यह मेरे खेल में बहुत बार नहीं होता है, क्योंकि ऐसे मामलों की संख्या को कम करने के लिए, मैंने जानबूझकर एक चौरसाई चरण जोड़ा है, लेकिन यह चरण संकीर्ण द्वीपों को नष्ट करने के लिए जाता है। एक संभावित समाधान थोड़ा व्यापक द्वीपों का निर्माण करना और एंटी-अलियासिंग का उपयोग करना है - यदि सही ढंग से स्थापित किया गया है, तो आप बहुत अधिक त्रिकोण कलाकृतियों के बिना पतले द्वीप पा सकते हैं:


हालांकि, इस दृष्टिकोण के साथ, अभी भी सीमाएं हैं कि द्वीप कितने संकीर्ण हो सकते हैं। इसके अलावा, इसका मतलब यह है कि हम कभी भी फ्रैक्टल कोस्टलाइन नहीं पाएंगे।

कभी-कभी स्मूथिंग एल्गोरिथ्म लंबे बैरियर द्वीप को कई छोटे लोगों में विभाजित करता है (जैसा कि ऊपर की छवि के निचले बाएं कोने में है), लेकिन यह एक विकल्प होना सुविधाजनक होगा जो आपको जबरन ऐसा करने की अनुमति देता है:


केवल एक चीज बची हुई है जो द्वीपों को नाम दे और उन्हें नक्शा दे। यहाँ एकमात्र सूक्ष्म पहलू यह है कि मैं बाधा द्वीपों की श्रृंखला में सभी द्वीपों को नाम नहीं देना चाहता। बाधा द्वीपों की वास्तविक श्रृंखलाओं में, व्यक्तिगत द्वीपों में अक्सर नाम होते हैं, जो नक्शे पर अराजकता की ओर जाता है:


इसलिए, जब एक बाधा द्वीप का निर्माण करते हैं, तो मैं पूरे चाप को ध्यान में रखता हूं और एक नाम इसे संलग्न करता हूं, भले ही परिणामस्वरूप पीढ़ी चाप को कई द्वीपों में तोड़ देती है:


आमतौर पर बाधा द्वीपों को "बैंक" या "शाफ्ट" (बार्स) कहा जाता है, इसलिए ये शब्द विभिन्न नामों में पाए जाते हैं।

यह उदाहरण एक संभावित बाधा द्वीप समस्या को दर्शाता है:


यहां बे के अंदर बैरियर आइलैंड बनाया गया था। यह अतार्किक है (इसके अलावा, नामों के प्रतिच्छेदन की ओर जाता है)। इससे बचने के लिए, मैं अपने bays मान्यता तर्क का उपयोग कर सकता हूं, और समुद्र तट के इन वर्गों को छोड़ सकता हूं। इस विधि में मूर्ख से शायद कोई सुरक्षा नहीं है, लेकिन यह इस कार्ड के लिए अच्छा काम करता है: