अनएक्सप्लेड 2 में लेवल जनरेशन

हमें अनएक्सप्लर्ड 2 गेम स्तर जनरेटर पर बहुत गर्व है, यह एक ऐसा कार्यक्रम है जो सभी आधुनिक आवश्यकताओं को पूरा करता है। एक पोस्ट में मैं बात करूंगा कि गेम का स्तर कैसे बनाया जाता है।

हमें पहिए को फिर से नहीं लगाना था। अनएक्सप्लेरेड 1 में, हमने पहले से ही ऐसी तकनीकें बनाईं जिन्होंने पहले गेम की सफलता को प्रभावित किया। अस्पष्टीकृत 2 बस जारी रखा जो शुरू किया गया था। हमारी तकनीक की नींव में दो भाग होते हैं: हम मल्टी-स्टेज पीढ़ी का उपयोग करते हैं, जो लगभग एक प्रक्रिया को एक जीवित डिजाइनर डिजाइनर के काम के समान अनुकरण करता है। इसके शीर्ष पर, हम " चक्रीय कालकोठरी पीढ़ी " नामक एक तकनीक का उपयोग करते हैं, जो कि अधिकांश मानक जेनेरिक सामग्री निर्माण अनुप्रयोगों की तुलना में प्राकृतिक दिखने के स्तर को उत्पन्न करने में बेहतर है। इस पोस्ट में मैं पहले पहलू के बारे में बात करूंगा। अस्पष्टीकृत 2 को चक्रीय कालकोठरी पीढ़ी को अपनाना भविष्य की पोस्ट का विषय होगा।

"मानव" स्तर के डिजाइन की नकल

स्तर जनरेटर नियंत्रित चरणों के एक पूरे सेट में स्तर पीढ़ी की प्रक्रिया को तोड़ता है। यह उच्च-स्तरीय नियोजन से निम्न-स्तरीय विस्तृत स्तर के नक्शे तक जाता है। वास्तव में, वह पहले स्तर का एक स्केच बनाता है, और फिर स्तर पूरा होने और भरने तक विवरण जोड़ना शुरू करता है।

इस प्रक्रिया के प्रत्येक व्यक्तिगत चरण में, हम पिछले चरणों में उत्पन्न स्तर को बदलने के लिए जनरेटिव व्याकरणों का उपयोग करते हैं। विशेष रूप से, हम टाइल व्याकरण और ग्राफ व्याकरण का उपयोग करते हैं, जो कि अधिक सामान्य स्ट्रिंग व्याकरणों की किस्में हैं जो बस अन्य स्ट्रिंग के साथ भागों की खोज करते हैं और प्रतिस्थापित करते हैं, जैसे कि नियमित अभिव्यक्ति करते हैं। यदि आप सामान्य व्याकरण और नियमित अभिव्यक्ति की अवधारणाओं से परिचित नहीं हैं, तो मेरा सुझाव है कि आप इंटरनेट पर उदाहरणों की खोज करें (या बस पढ़ना जारी रखें - आपको इस पोस्ट के अर्थ को समझने के लिए गहन ज्ञान की आवश्यकता नहीं होगी)।

स्तर का पहला चरण अपेक्षाकृत सरल है। हम स्तर के बहुत मूल तत्वों का पता लगाने के लिए एक कम रिज़ॉल्यूशन बिटमैप का उपयोग करते हैं। नीचे दिए गए उदाहरण में, स्तर शुरू में बहुत सरल है: इसमें केवल प्रवेश द्वार (ई) बाईं ओर, दाईं ओर प्रवेश द्वार और सीधे पथ को जोड़ता है। अधिकांश अन्य टाइल या तो अपरिभाषित (यू) या अवरुद्ध (बी) हैं क्योंकि वे स्तर के किनारों पर हैं।


चित्रा 1: स्तर का एक साधारण स्केच

अगले चरण में, विवरण जोड़े जाते हैं: कमरों का एक समूह दिखाई देता है, जो फाटकों द्वारा जुड़ा हुआ है, जो एक निश्चित दिशा में पारित करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं:


चित्र 2: जोड़ा गया ढांचा

टाइल के नक्शे स्तरीय ज्यामिति बनाने के लिए बहुत अच्छे हैं, लेकिन संरचनाओं और गेमप्ले तर्क को उत्पन्न करने के लिए ग्राफ़ के साथ काम करना अधिक व्यावहारिक है। यह जनरेटर आगे क्या करता है:


चित्र 3: बेस ग्राफ

ग्राफ में, कुछ नोड्स में सबनोड होते हैं, हमारे मामले में अधिकांश फाटकों को खतरनाक (एच) के रूप में चिह्नित किया जाता है, और कुछ को खुले (ओ) के रूप में चिह्नित किया जाता है।

काफी सरल विश्लेषण और जनरेटिव नियमों के आधार पर, नए तत्वों को ग्राफ में जोड़ा जाता है। उदाहरण के लिए, अंतिम बिंदु (G) एक स्थान पर स्थित है जो प्रवेश द्वारों से काफी दूर है। इसके अलावा, स्तर को और अधिक खतरनाक बनाने के लिए ग्राफ में छोटे खतरे जोड़े जाते हैं।


चित्र 4: ग्राफ़ में जोड़े गए नए आइटम।

इस बीच, एक कम-रिज़ॉल्यूशन टाइल का नक्शा कई शोर कार्यों का उपयोग करके एक उच्च-रिज़ॉल्यूशन टाइल के नक्शे में परिवर्तित किया जाता है ताकि इसे अधिक प्राकृतिक रूप दिया जा सके:


चित्र 5: उच्च रिज़ॉल्यूशन टाइल मानचित्र

फिर ग्राफ से जानकारी का उपयोग टाइल के नक्शे को सजाने और नए तत्वों को जोड़ने के लिए किया जाता है:


चित्रा 6: सजाया टाइल कार्ड।

यह पूरी तरह से गेमप्ले में प्रस्तुतिकरण के लिए उत्पन्न होता है। सफेद टाइलें खुली जगहों का संकेत देती हैं, और लगभग सभी अन्य टाइलें बहुत विशिष्ट गेमप्ले तत्वों को दर्शाती हैं, उदाहरण के लिए, झाड़ियों (हरे घेरे), "गेट इन द थिकसेट" (हरे चौराहों और बकाइन धारियों) या स्पैन स्थानों पर पेड़ों को बांधने के साथ एक गुप्त मार्ग (लाल घेरे) अक्षर s)। स्तर का मुख्य हिस्सा अभी भी अपरिभाषित है, और इस स्तर पर जनरेटर मानता है कि इन क्षेत्रों को भरना चाहिए ताकि खिलाड़ी के आंदोलन को अवरुद्ध किया जा सके।

वह कई परतों पर इस कार्य को करता है: निचली परत ऊंचाई और सतह के प्रकार के स्तर को इंगित करती है, दूसरा कुछ स्थानों में पानी जोड़ता है, और तीसरी परत वनस्पति और अन्य सजावट जोड़ता है।


चित्र 7: पृथ्वी की सतह के प्रकार (घास, मिट्टी और पत्थर)


चित्र 8: पानी


चित्र 9: वनस्पति और अन्य सजावट

इन परतों को फिर अंतिम स्तर की डेटा फ़ाइल में जोड़ा जाता है, जिसमें कुछ और विवरण जोड़े जाते हैं। खेल इस डेटा का उपयोग परिसंपत्तियों को रखने और स्तर बनाने के लिए करता है जैसा कि आप इसे देखते हैं। इस स्तर पर कई चालें हैं। उदाहरण के लिए, आप देख सकते हैं कि ऊपर की आकृति में भूमि की टाइलें अजीब आकार की हैं। इन रूपों का उपयोग ग्राउंड "टाइल" बनाने के लिए किया जाता है ताकि खिलाड़ी को यह ध्यान न आए कि स्रोत डेटा एक टाइल मैप था। मैं इस बारे में लेख के दूसरे भाग में बात करूंगा।


चित्रा 10: तैयार स्तर

गेमप्ले जोड़ना

इस स्तर की पीढ़ी पद्धति के कई लाभ हैं। एक स्तर को एक ग्राफ में बदलने का चरण विशेष रूप से महत्वपूर्ण है ताकि जनरेटर को गेमप्ले के बारे में "तर्क" को सरल बनाया जा सके। ऊपर दिखाए गए उदाहरण में, हमने यह सत्यापित करने के अलावा कुछ भी नहीं किया कि इनपुट से कुछ दूरी पर स्तर के लक्ष्य बनाए गए हैं। लेकिन इन चरणों में अन्य स्तरों के लिए अधिक कार्य किए जाते हैं।

उदाहरण के लिए अधिक क्लासिक कालकोठरी शैली में गुफा का नक्शा लें (ऊपर के उदाहरण से वन स्तर की तुलना में)। इस स्तर के आधार ग्राफ में केवल एक प्रवेश द्वार और कुछ नए प्रकार के द्वार हैं। उनमें से एक जोड़ी बंद है (एल): कुछ गेट्स एक तरफ (टी) से खिलाड़ी को फंसाते हैं, और गहरे हरे रंग को मैं "वाल्व" कहता हूं: इस प्रकार का गेट खिलाड़ी को केवल एक दिशा में जाने की अनुमति देता है।


चित्र 11: गुफा की आधार गणना

इस स्तर की संरचना जनरेटर को बहुत अधिक जटिल मिशन बनाने की अनुमति देती है। उदाहरण के लिए, इस स्तर तक पहुंचने का एकमात्र तरीका एक "वाल्व" के माध्यम से है, जिससे खिलाड़ी को दूसरे तरीके की तलाश करने के लिए मजबूर होना पड़ता है। बाहर निकलने का रास्ता (निचला बाएँ) ऊपरी बाएँ में खतरे के पीछे स्थित है, और लक्ष्य खिलाड़ी को फंसाने वाले फाटकों के पीछे स्थित है। इस तरह के लक्ष्य का एक उदाहरण एक खिलाड़ी के पीछे गिरता है। सामान्य तौर पर, यह एक गुफा का निर्माण करता है जो अपने आप ही खोज करने के लिए दिलचस्प है, लेकिन अनएक्सप्लेड 2 में प्राणियों और घटनाओं को जोड़ने की क्षमता भी है जो कि रन समय में मिश्रण करते हैं।


चित्र 12: गुफा में जोड़े गए ताले और कुंजियाँ

ऊपर वर्णित प्रक्रिया का उपयोग करते हुए, ग्राफ़ का उपयोग पूरी तरह से विस्तृत टाइल मानचित्र को उत्पन्न करने और आबाद करने के लिए किया जाता है। इस स्तर की गुफा प्रकृति को दर्शाती विभिन्न मापदंडों के आवेदन से नष्ट भूमिगत संरचनाओं (पत्र सी के साथ चिह्नित नीले वर्ग) और स्पाइक्स (बकाइन सर्कल) के साथ विस्तृत रसातल के साथ बहुत भिन्न परिणाम प्राप्त होते हैं:


चित्र 13: पूर्ण विस्तार में गुफा स्तर

संक्षेप में देना

मुझे आशा है कि आपको एक सामान्य विचार मिला कि हम अनएक्सप्लर्ड 2 में स्तरों की पीढ़ी से कैसे संपर्क करें। यह एक जटिल मल्टी-स्टेज प्रक्रिया है, जिसे मैं निकट भविष्य में और अधिक लिखने की योजना बना रहा हूं। कम से कम मैंने आपको पहले ही चक्रीय कालकोठरी पीढ़ी के आवेदन के बारे में लिखने का वादा किया था। लेकिन आप बहुत कुछ बता सकते हैं, जेनेरिक स्टोरीटेलिंग तकनीकों से लेकर, लम्बी डिज़ाइन प्रक्रिया के लिए लाइनों और छायांकन के तरीकों का प्रतिपादन जो हम भाग्य प्रणाली, साथ ही अन्य पहलुओं को बनाने के लिए करते थे।

भाग 2. टाइल्स से घटता, या वोरोनोई गिनती के साथ मज़ेदार

अस्पष्टीकृत 2 सामग्री जनरेटर टाइल नक्शे उत्पन्न करता है। एक विशिष्ट परिणाम इस तरह दिखता है:


इन टाइल कार्डों को एक दूसरे के ऊपर रखा जाता है और पृथ्वी की सतह (इस उदाहरण में घास या गंदगी), साथ ही विभिन्न सजावट के प्रकार को इंगित करने के लिए विभिन्न टाइलों का उपयोग किया जाता है। इस मामले में, कई झाड़ियों (बड़े हरे वृत्त), पत्थर (काले घेरे), पौधे (छोटे हरे वृत्त), फूल (सफेद वृत्त) और सजावटी बनावट (ग्रे वर्ग) हैं। विशेष टाइलें भी हैं जो गेमप्ले डेटा का संकेत देती हैं, उदाहरण के लिए, "एस" अक्षर के साथ चिह्नित स्पॉन पॉइंट। इसके अलावा, टाइल्स को अतिरिक्त जानकारी के साथ चिह्नित किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, ऊंचाई स्तर या विशेष उपप्रकार।

टाइल मानचित्र जनरेटर के लिए सुविधाजनक डेटा संरचना है। लेकिन एक ही समय में, यह काफी सीधा है, और ग्रिड अक्सर खेल में ध्यान देने योग्य है। हालाँकि, डेटा को गेम में लोड करने और परिसंपत्तियों को रखने के बाद, परिणाम इस तरह दिखता है:


मुझे लगता है कि हमने टाइलों को बहुत अच्छी तरह से छिपाया, और यही हमें मिला।

वोरोनोई जादू

चाल यह है कि व्यक्तिगत टाइलें वोरोनोई आरेख में कोशिकाओं के अनुरूप हैं। इस आरेख का उपयोग बहुत अधिक प्राकृतिक दिखने वाली आकृतियों को उत्पन्न करने के लिए किया जा सकता है। वोरोनोई आरेख को यादृच्छिक बिंदुओं के साथ विमान को बोने और कोशिकाओं में इस तरह से विभाजित करके बनाया जाता है कि विमान के प्रत्येक बिंदु निकटतम शुरुआती बिंदु के अनुरूप सेल से संबंधित है। प्रक्रियात्मक सामग्री पीढ़ी में, वोरोनोई आरेख का उपयोग कई दिलचस्प तरीकों से किया जा सकता है।

एक विशिष्ट वोरोनोई आरेख एक यादृच्छिक, लेकिन उत्पादक बिंदुओं के काफी समान वितरण से बनाया गया है, जो कुछ इस तरह दिखता है:


अस्पष्टीकृत 2 में हम जनरेटिंग पॉइंट्स के एक अलग तरह के वितरण का उपयोग करते हैं। सबसे पहले, हम प्रत्येक टाइल के लिए एक बिंदु उत्पन्न करते हैं। तो हम यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि टाइल के नक्शे पर प्रत्येक टाइल वोरोनोई आरेख में एक सेल के अनुरूप होगी।

यदि हम प्रत्येक सेल के बीच में जनरेटिंग पॉइंट्स रखते हैं, तो हमें एक सीधी ग्रिड मिलती है, जो बिल्कुल एक टाइल मैप की तरह दिखती है (इसके लिए और नीचे दी गई अन्य इमेजेज में मैंने एक शतरंज वर्जन बनाया है, जिसमें आधी टाइल्स पीले रंग की दी गई हैं, ताकि आप थोड़ा बेहतर कर सकें। पैटर्न देखें):



सबसे आसान तरीका चार्ट को बेहतर बनाने के लिए प्रत्येक उत्पन्न बिंदु की स्थिति को यादृच्छिक रूप से बनाना है। जब बिंदु बढ़ते हैं, तो यह जांचने योग्य है कि बिंदु मूल टाइल से आगे नहीं जाता है।

परिणाम कुछ इस तरह दिखता है:



पहले से ही बेहतर है, लेकिन बहुत शोर है, और इस तरह सुंदर घुमावदार लाइनें नहीं मिलती हैं। वोरोनोई आरेखों के "विश्राम" के प्रदर्शन से तस्वीर को बेहतर बनाया जा सकता है (यह उनके लिए एक मानक तकनीक है, जिसकी मैं यहां चर्चा नहीं करूंगा)। लेकिन यह अभी भी हमेशा थोड़ा शोर बना रहेगा, और व्यक्तिगत रूप से टाइलों के पैमाने को पार करने वाले पैमाने पर आंकड़ों को प्रभावी ढंग से भविष्यवाणी करना मुश्किल है।

इस समस्या को हल करने के लिए, हमें न केवल बेतरतीब ढंग से आगे बढ़ने की जरूरत है, बल्कि इस होशियार से संपर्क करना होगा। विभिन्न प्रकार के आंदोलन का बहुत अलग प्रभाव हो सकता है। उदाहरण के लिए, पेरलिन शोर का उपयोग करते समय, दिलचस्प सुडौल टाइल कार्ड प्राप्त किए जाते हैं। या आप पूरी ग्रिड को हेक्सागोनल टाइल्स में बदल सकते हैं, बस जनरेटिंग पॉइंट के हर दूसरी लाइन को बाईं ओर ले जाकर:



हमने एक वास्तविक सफलता बनाई जब हमने गोल कोनों को बनाने के लिए कुछ निश्चित पैटर्न में उत्पन्न करने वाले बिंदुओं को स्थानांतरित करना शुरू किया। इस प्रक्रिया का पहला चरण पहले से ही स्तर जनरेटर के अंदर प्रदर्शन किया जा रहा है। पृथ्वी की सतह के विभिन्न प्रकारों के बीच के कोणों को पहचाना जाता है, और कोने की टाइलें अलग-अलग आकृतियों के साथ चिह्नित की जाती हैं, जिससे यह संकेत मिलता है कि वे जिस तरह से एक और सुंदर वातावरण उत्पन्न करने के लिए विकृत हैं:


इस मामले में, ऊंचाई के स्तर में अंतर भी टाइल के नक्शे पर दिखाई देता है। यही कारण है कि आप ऊपर दाईं और नीचे बाईं तरफ घास में अतिरिक्त गोल कोनों को देखते हैं, जहां ढलान उत्पन्न हुए थे।

खेल इस जानकारी का उपयोग वोरोनोई ग्राफ के उत्पादक बिंदुओं को स्थानांतरित करने के लिए करता है। प्रत्येक गोल कोने मूल बिंदु के स्थान को बदलता है (नीचे दी गई छवि देखें)। इसके अलावा, यह अपने चार ऑर्थोगोनल पड़ोसियों के उत्पादक बिंदुओं को भी बदलता है। यह प्रक्रिया संचयी है; यदि वे कई कोणों के पास हैं तो अंक उत्पन्न करना कई बार बढ़ सकता है। हालाँकि, सभी ऑफ़सेट्स को संसाधित करने के बाद, उत्पन्न करने वाले बिंदु थोड़े यादृच्छिक होते हैं (प्रत्येक दिशा में टाइल की चौड़ाई का लगभग 10%), और अंतिम ऑफसेट टाइल चौड़ाई के अधिकतम 40% तक सीमित होता है।


परिणाम पहले से ही बहुत उच्च गुणवत्ता प्राप्त कर रहा है:



लेकिन हम अभी तक समाप्त नहीं हुए हैं ...

समझदारी से सजाएं

समग्र आकार बेहतर हो गया है, लेकिन किनारे अभी भी बहुत सीधे हैं और दांतेदार दिखते हैं। हम इसे किनारों पर घुमावदार परिसंपत्तियों को रखकर छिपाएंगे जहां रंग भिन्न होते हैं। हालांकि, वास्तविक चाल यह है कि एक वक्र को अक्सर दो किनारों पर रखा जाता है, और एक दूसरे के सापेक्ष उनके कोण का उपयोग वक्र की दिशा निर्धारित करने के लिए किया जाता है।


परिणाम इस तरह दिखता है:


अगला, हमने बनावट कतरनों को जोड़ने के लिए 3D संपत्तियों का उपयोग किया:


अंत में, हम स्तर को भरने के लिए एक और संपत्ति जोड़ते हैं। इन परिसंपत्तियों का स्थान पहले से उत्पन्न स्तर के डेटा द्वारा निर्धारित किया जाता है, और सामान्य तौर पर सरल सिद्धांतों का पालन किया जाता है। हम प्राकृतिक और सुंदर संक्रमण बनाने के लिए बड़े वाले आसपास की छोटी संपत्तियों का उपयोग करते हैं। विशेष रूप से, यह ध्यान देने योग्य है कि पत्थर चट्टानों के पैर में जोड़े जाते हैं, जो परिवर्तनशीलता पैदा करते हैं और गेमप्ले के लिए आवश्यक ऊर्ध्वाधर ढलान को नरम करते हैं:

स्थानीय परिवर्तनशीलता

कोण केवल उस प्रकार का विस्थापन नहीं है जिसका हम उपयोग करते हैं। विशेष रूप से, हम चाहते हैं कि किनारों को कृत्रिम संरचनाओं के बगल में तनावपूर्ण हो (उदाहरण के लिए, नीचे दिखाई गई नष्ट दीवारें):


हमारे सिस्टम में, इस प्रभाव को प्राप्त करना आसान है। हम बस एक और विस्थापन नियम जोड़ते हैं, जो मानव निर्मित संरचनाओं के साथ टाइलों के विस्थापन पर रोक लगाता है। जनरेटर ऐसे टाइलों को चिह्नित करने के लिए छोटे वर्गों का उपयोग करता है, और खेल यह सुनिश्चित करता है कि सभी ऑफसेट को केवल अनदेखा किया जाता है:



यदि आप जमीन को देखते हैं, तो आप स्पष्ट रूप से देख सकते हैं कि कुछ क्षेत्र सीधे बने हैं, जबकि अन्य स्वाभाविक रूप से झुकते हैं:


क्या यह सुंदर नहीं है?

ऐसे अन्य नियम हैं जो इस तकनीक का उपयोग करके आसानी से जोड़े जा सकते हैं। उदाहरण के लिए, कभी-कभी हम टाइलों को एक हेक्सागोनल पैटर्न बनाने के लिए मजबूर करते हैं ताकि संकीर्ण रास्ते उनके चारों ओर घूमने के लिए पर्याप्त विस्तृत रहें। मुझे यकीन है कि हम अन्य पैटर्न के लिए अन्य उपयोग पाएंगे।

यह कई कारणों में से एक है कि मुझे वोरोनोई आरेख क्यों पसंद हैं। एक और समय, मैं इस बारे में लिखूंगा कि हम उन्हें अनएक्सप्लेयर्ड 2 दुनिया के नक्शे बनाने और सजाने के लिए कैसे उपयोग करते हैं।