АНАЛІЗ МЕТОДІВ ПРОЦЕДУРНОЇ ГЕНЕРАЦІЇ ТРИВИМІРНОГО ІГРОВОГО КОНТЕНТУ
DOI:
https://doi.org/10.32782/KNTU2618-0340/2021.4.2.2.13Ключові слова:
ігрова індустрія, процедурна генерація приміщень, комп'ютерна система, меш-мережіАнотація
Завдяки потужному розвитку сучасної ігрової індустрії створення відеоігор все частіше сприймається авторами і користувачами як окремий вид художньої творчості. Як і будь-яка інша культурна індустрія, відеоігри мають величезний ринок, повний видавців і розробників, які створюють високобюджетні продукти. До існуючих в ігровій індустрії проблем відносять швидкість створення ігрового контенту і якість обробки ігрових об'єктів, тобто відображення ігрового об'єкта в найбільш реалістичному або потрібному вигляді. У світлі цього можна сказати, що процедурна генерація - незамінний інструмент в геймдизайні. У представленій роботі розглядається одна з проблем процедурної генерації - процедурна генерація приміщень. У першому розділі проведено огляд декількох найактуальніших методів процедурної генерації контенту, які можуть бути використані для генерації кімнат і рівнів у відеоіграх, крім того, проаналізовані методи створення планів будівель автоматичним способом. Зокрема, аналізуються відомі алгоритми та підходи використання процедурної генерації споруд. На основі проведеного аналізу методів генерування будинків розроблено інструмент для процедурного генерування планів будинків з їх тривимірним відображенням. В реалізованій програмній системі додана можливість коригувати різні настройки створюваних об'єктів, а також можливість зміни користувачем моделей будинку. Дана особливість системи відкриває можливість генерування будівлі методом конструктора з заздалегідь розроблених частин. Як наслідок, збільшилася варіативність будівель як зовні (форми будівель), так і внутрішньо (плани приміщень), а також значно зменшилися витрачені людино-години на створення більш детального ігрового об'єкта будівлі. Тестування показало, що розроблена програмна система оптимально підходить для застосування в режимі редагування гри. Також в роботі досліджені і проаналізовані різні методи оптимізації відображення будівлі в 3D. У розробленій системі використані такі методи оптимізації, як об'єднання елементів будівлі в єдину меш-сітку, коректне створення ігрових модульних частин будівлі, а також використання патерну проектування Poolobject для багаторазового повторення в побудові будинків. На основі результатів роботи в майбутньому можливе прискорення розробки ігор, наприклад, для генерування процедурно створеного міста або створення моделей міст.
Посилання
Togelius J., Shaker N., Nelson M. Procedural Content Generation in Games: A Textbook and an Overview of Current Research, Berlin: Springer, 2014. 142 p.
Browne C. Evolutionary Game Design, Berlin: Springer, 2011. 122 p.
Шорт Т. Х., Адамс Т. Процедурная генерация в гейм-дизайне, М.: ДМК Пресс, 2020. 344 с.
Меженин М.Г. Обзор систем процедурной генерации игр. Вестн. ЮУрГУ. Сер. Выч. матем. информ., 2015, т. 4, вып. 1, с. 5–20.
Процедурная генерация уровней. URL: https://habr.com/post/418685/ (дата обращения: 08.08.2021).
Алгоритм процедурной генерации подземелий. URL: https://https://www.progamer.ru/dev/procedural-dungeon-generation.htm (дата обращения: 08.08.2021).
Dykeman I. Procedural Worlds from Simple Tiles. URL: https://ijdykeman.github.io/ml/2017/10/12/wang-tile-procedural-generation. html (дата обращения: 08.08.2021).
Procedural Map Generation. URL: https://www.gridsagegames.com/blog/2014/06/procedural-map-generation/ (дата обращения: 08.08.2021).
Andersson S. Detailed Procedurally Generated Buildings: master's work / Sweden. Linköping University, 2019. 109 р.
Pádua L. Procedural Modeling of Buildings Composed of Arbitrarily-Shaped Floor-Plans: Background, Progress, Contributions and Challenges of a Methodology Oriented to Cultural Heritage. Journals Computers. Vol. 8, Issue 2, 2019. Р. 1-10.
Kužel V. Procedural building reconstruction from building outlines: master's work / Prague. Charles University, 2018. 98 р.
Camazzato D. A. Method for growth-based procedural floor plan generation: master's work / Rio Grande. Pontifical Catholic University of Rio Grande do Sul, 2015. 132 р.
Silveira I., Camozzato D., Marson F. Real-time Procedural Generation of Personalized Façade and Interior Appearances Based on Semantics. Conference 14th Brazilian Symposium on Computer Games and Digital Entertainment. (Brazilian, 2015). Brazilian, 2015. С 1-8.
Robert E., Wyk V. Christopher J. An O(n log log n)-time algorithm for triangulating a simple polygon, SIAM Journal on Computing. 1988. Vol. 17, № 1. P. 143–178.
Aichholzer O., Aurenhammer F., Alberts D. A novel type of skeleton for polygons. Journal of Universal Computer Science. 1995. №1. Р. 752–761.
