Сегодня я провел несколько часов, исследуя, как обычно происходит генерация случайного ландшафта, и после прочтения о плазменном фрактале (смещение средней точки и алгоритм ромбовидного квадрата) я решил попробовать реализовать его. Мой результат был на самом деле не ужасным, но у меня есть эти ужасные артефакты в виде квадрата/линии/сетки, от которых я никак не могу избавиться!
При отображении в виде изображения в градациях серого моя карта высот выглядит примерно так: карта высот http://sphotos-d.ak.fbcdn.net/hphotos-ak-ash3/535816_10151739010123327_225111175_n.jpg
Очевидно, что в этом задействовано достаточное количество кода, но я постараюсь опубликовать только то, что актуально. Например, я не публиковал код, который превращает его в текстуру, но не волнуйтесь, я уже пытался просто заполнить свой массив высот плавным градиентом, и текстура получается отлично :)
Я начинаю с установки четырех углов карты на случайные значения от 0 до 1, а затем запускаю алгоритм рекурсивного смещения:
public void GenerateTerrainLayer()
{
//set the four corners of the map to have random values
TerrainData[0, 0] = (float)RandomGenerator.NextDouble();
TerrainData[GenSize, 0] = (float)RandomGenerator.NextDouble();
TerrainData[0, GenSize] = (float)RandomGenerator.NextDouble();
TerrainData[GenSize, GenSize] = (float)RandomGenerator.NextDouble();
//begin midpoint displacement algorithm...
MidPointDisplace(new Vector2_I(0, 0), new Vector2_I(GenSize, 0), new Vector2_I(0, GenSize), new Vector2_I(GenSize, GenSize));
}
TerrainData — это просто массив 2D-поплавков*. Vector2_I — это просто мой собственный целочисленный векторный класс. Последние четыре функции: MidPointDisplace, которая является рекурсивной функцией, CalculateTerrainPointData, которая усредняет 2 значения данных и добавляет немного шума, CalculateTerrainPointData2, которая усредняет 4 значения данных и добавляет немного шума и имеет немного более высокое значение масштаба (используется только для центральных точек) и, наконец, моя функция шума, которая представляет собой просто случайный шум, а не настоящий шум, такой как перлин и т. д. Они выглядят так:
private void MidPointDisplace(Vector2_I topleft, Vector2_I topright, Vector2_I bottomleft, Vector2_I bottomright)
{
//check size of square working on.. if its shorter than a certain amount stop the algo, we've done enough
if (topright.X - topleft.X < DisplacementMaxLOD)
{
return;
}
//calculate the positions of all the middle points for the square that has been passed to the function
Vector2_I MidLeft, MidRight, MidTop, MidBottom, Center;
MidLeft.X = topleft.X;
MidLeft.Y = topleft.Y + ((bottomleft.Y - topleft.Y) / 2);
MidRight.X = topright.X;
MidRight.Y = topright.Y + ((bottomright.Y - topright.Y) / 2);
MidTop.X = topleft.X + ((topright.X - topleft.X) / 2);
MidTop.Y = topleft.Y;
MidBottom.X = bottomleft.X + ((bottomright.X - bottomleft.X) / 2);
MidBottom.Y = bottomleft.Y;
Center.X = MidTop.X;
Center.Y = MidLeft.Y;
//collect the existing data from the corners of the area passed to algo
float TopLeftDat, TopRightDat, BottomLeftDat, BottomRightDat;
TopLeftDat = GetTerrainData(topleft.X, topleft.Y);
TopRightDat = GetTerrainData(topright.X, topright.Y);
BottomLeftDat = GetTerrainData(bottomleft.X, bottomleft.Y);
BottomRightDat = GetTerrainData(bottomright.X, bottomright.Y);
//and the center
//adverage data and insert for midpoints..
SetTerrainData(MidLeft.X, MidLeft.Y, CalculateTerrainPointData(TopLeftDat, BottomLeftDat, MidLeft.X, MidLeft.Y));
SetTerrainData(MidRight.X, MidRight.Y, CalculateTerrainPointData(TopRightDat, BottomRightDat, MidRight.X, MidRight.Y));
SetTerrainData(MidTop.X, MidTop.Y, CalculateTerrainPointData(TopLeftDat, TopRightDat, MidTop.X, MidTop.Y));
SetTerrainData(MidBottom.X, MidBottom.Y, CalculateTerrainPointData(BottomLeftDat, BottomRightDat, MidBottom.X, MidBottom.Y));
SetTerrainData(Center.X, Center.Y, CalculateTerrainPointData2(TopLeftDat, TopRightDat, BottomLeftDat, BottomRightDat, Center.X, Center.Y));
debug_displacement_iterations++;
//and recursively fire off new calls to the function to do the smaller squares
Rectangle NewTopLeft = new Rectangle(topleft.X, topleft.Y, Center.X - topleft.X, Center.Y - topleft.Y);
Rectangle NewTopRight = new Rectangle(Center.X, topright.Y, topright.X - Center.X, Center.Y - topright.Y);
Rectangle NewBottomLeft = new Rectangle(bottomleft.X, Center.Y, Center.X - bottomleft.X, bottomleft.Y - Center.Y);
Rectangle NewBottomRight = new Rectangle(Center.X , Center.Y, bottomright.X - Center.X, bottomright.Y - Center.Y);
MidPointDisplace(new Vector2_I(NewTopLeft.Left, NewTopLeft.Top), new Vector2_I(NewTopLeft.Right, NewTopLeft.Top), new Vector2_I(NewTopLeft.Left, NewTopLeft.Bottom), new Vector2_I(NewTopLeft.Right, NewTopLeft.Bottom));
MidPointDisplace(new Vector2_I(NewTopRight.Left, NewTopRight.Top), new Vector2_I(NewTopRight.Right, NewTopRight.Top), new Vector2_I(NewTopRight.Left, NewTopRight.Bottom), new Vector2_I(NewTopRight.Right, NewTopRight.Bottom));
MidPointDisplace(new Vector2_I(NewBottomLeft.Left, NewBottomLeft.Top), new Vector2_I(NewBottomLeft.Right, NewBottomLeft.Top), new Vector2_I(NewBottomLeft.Left, NewBottomLeft.Bottom), new Vector2_I(NewBottomLeft.Right, NewBottomLeft.Bottom));
MidPointDisplace(new Vector2_I(NewBottomRight.Left, NewBottomRight.Top), new Vector2_I(NewBottomRight.Right, NewBottomRight.Top), new Vector2_I(NewBottomRight.Left, NewBottomRight.Bottom), new Vector2_I(NewBottomRight.Right, NewBottomRight.Bottom));
}
//helper function to return a data value adveraged from two inputs, noise value added for randomness and result clamped to ensure a good value
private float CalculateTerrainPointData(float DataA, float DataB, int NoiseX, int NoiseY)
{
return MathHelper.Clamp(((DataA + DataB) / 2.0f) + NoiseFunction(NoiseX, NoiseY), 0.0f, 1.0f) * 1.0f;
}
//helper function to return a data value adveraged from four inputs, noise value added for randomness and result clamped to ensure a good value
private float CalculateTerrainPointData2(float DataA, float DataB, float DataC, float DataD, int NoiseX, int NoiseY)
{
return MathHelper.Clamp(((DataA + DataB + DataC + DataD) / 4.0f) + NoiseFunction(NoiseX, NoiseY), 0.0f, 1.0f) * 1.5f;
}
private float NoiseFunction(int x, int y)
{
return (float)(RandomGenerator.NextDouble() - 0.5) * 0.5f;
}
Хорошо, спасибо, что нашли время посмотреть - надеюсь, кто-то знает, откуда появляется этот сетчатый узор :)
*edit - случайно написал целые числа, исправил на числа с плавающей запятой
