文摘
过程内容生成(PCG)地形的主要构建块创建一个自动化和实时的虚拟世界。这项研究提供了不同的工具,深入评估算法,和引擎用于PCG地形的数字世界的首选;我们特别关注地形生成但地址也主要建立结构和人物有关的问题。重要的是要知道的PCG地形可以实现在多学科的情况下,例如,建模的游戏,模拟工业地图、城乡规划的发展,政府和非政府机构的改进计划。许多问题在当前方法被确定的文学,在研究的大多数研究仅仅是基于一次性成型的,即、concept-based证明系统和没有在真实环境下进行测试。同时,遗传算法PCG地形缺乏多个特性,如道路和建筑物。通过不同的引擎生成的虚拟城市缺乏现实的外观和感觉。地形生成通过多目标进化算法(MOEAs)了,它被认为是使用仅限于游戏领域,而不是扩展到其他领域。研究结果表明,生成的地形是一个大问题的正确性在地形的自动生成。因此,专注于自动化的正确性检查是必需的。 Other important content generation in video games such as structure generation and character generation has been extensively studied, and the techniques are analysed in the further sections of this research work.
1。介绍
数字双是一个计算机软件,创建模拟基于真实数据来预测产品或过程将如何执行。提高输出,这些应用程序可能使用物联网行业(4.0),人工智能,和软件分析。这些虚拟模型已经成为一个标准在当代工程推动创新和增强性能,由于机器学习的进步和元素等大数据(1]。简而言之,有一个可以帮助改善战略技术趋势,避免昂贵的故障物理对象,和测试流程和服务利用优越的分析、监控和预测能力。
人类社会发展的破坏性技术打破了长久以来的业务规则使用业务流程再造(BPR) [1]。一个最重要的颠覆性技术软件开发人员使用的是设计和实现虚拟世界及其仿真和建模的内容。电子游戏消耗我们的日常时间的重要组成部分,尤其是在城市地区,互联网是可用的和获得游戏硬件和软件是可用的。世界经济论坛估计,博彩业的收入在2020年大约1650亿美元(2]。它已经有大约62年的电脑游戏产业始于1950年代末,第一场比赛的创建名为“网球两个“物理学家威廉·希金伯丹[3]。自那时以来,电子计算机游戏的进展,改善和发展。游戏是受到社会规范和价值观的影响,人类的观点,和关系,最重要的是,它帮助游戏社区,内容创造者和开发人员理解计算机技术的进步。1970年代引进的街机游戏和游戏控制台。个人电脑在1975年被引入,针对利基市场。游戏产业仍致力于引进新游戏和想法对于这个技术的公共使用。在1990年代,个人电脑是批量生产的,因此,家庭游戏机平台迅速增加。家游戏的接受了第一人称射击游戏的发展(4]。的持续和快速增长的行业和公司3 d内容使得视频游戏行业的大小(5]。因此,对激动人心的内容设计和生成的需求增加。游戏产业的内容创造者和开发人员应对会议这些高端用户的需求。这些用户总是急于寻找未被发现的令人兴奋和具有挑战性的内容尽可能在最少的时间和更少的成本。
技术进步和高端计算能力可用性导致了游戏社区变得非常挑剔和谨慎采用游戏。视频游戏开发人员和内容创作者总是纠结于内容生产的数量和质量。手动的努力和劳动增加生产成本和时间交付市场。在游戏制作,内容创造者和开发人员使用各种工具来产生令人兴奋的内容像玛雅6)和统一的3 d (7]。游戏开发者必须创建一个虚拟世界的游戏和创建各种类型的世界互动故事和播放的水平。整个过程需要可伸缩(8)和具有成本效益的生产商的游戏,整个游戏社区。内容生成对视频游戏视频游戏开发商和制造商的一个关键问题。从手册内容创建的视频游戏开发通过算法一直是具有挑战性的内容创建。研究人员一直试图从纯手工的思想内容创建混合和自动内容生成(9]。
在视频和电子游戏,程序内容生成(PCG)创建游戏世界的内容通过一个自动化的方式,使用算法。内容的范围可以从扮演角色,nonplaying人物,故事情节,游戏生态系统和环境,创造的氛围和感觉10)的故事情节。因此,产生许多内容,PCG机制使用。可以有多个原因和目的使用这些内容生成方法。这种方法可以减少时间和成本的内容生成过程(11),实现正确的上市时间和负担得起的内容。同时,令人兴奋的和不可预测的内容旨在增加游戏的用户“粉丝团”和游戏时间。根据Freiknecht和由的定义12),”过程内容生成数字资产的自动创建游戏,模拟或电影基于预定义的算法和模式,需要用户输入最小。”
根据《韦氏大词典》(13)定义,地形是指地理区域或一块土地和物理特性,往往会削弱。当涉及到电子游戏、模拟、或视频,然后地形或虚拟地形几乎被认为是。虚拟世界就像一个实际的物理地形或产品的纯想象和幻想或者两者的混合。虚拟地形建模和一代在游戏和模拟和训练应用至关重要14]。目标是创建一个地形,按照要求以最小的努力和保持惊喜的感觉和兴趣完好无损。虚拟地形游戏是一个舞台布景,故事和书中的人物一起工作在一个连贯的和身临其境的方式创建一个令人兴奋的体验。游戏环境的地形给故事增加了价值和增加的利息水平球员,和一个例子可能是热带或城市地形。
汽车地形生成的关键因素之一,可以显著降低成本和努力参与开发一个新的电子游戏。成本和时间并不是唯一的因素,关系到整个游戏开发者和设计师。也是重要的内容是很让她兴奋和不可预知的让观众和游戏用户参与进来。除了电子游戏领域,有趣的未知和不可预测的内容生成仿真和虚拟培训系统的一个关键因素。
根据赫克(15基于随机产生),”游戏将建立基于预定义的元素的内容开发者硬编码”和“游戏基于程序的一代,为玩家创造原创内容本身的探索或使用。“这些可以用来生成一个游戏的元素。例如,在游戏中“艾萨克的绑定”,使用随机产生,而在奥运会Minecraft和Terraria等程序生成。最重要的术语在程序上一代是噪音,也称为噪声。噪声是一种程序性纹理原始,一种梯度噪声的视觉效果艺术家用来使计算机图像看起来更为现实。虽然似乎是伪随机函数,它所有的视觉特性是相同的大小。在地形生成,第一步是创建一个地平线与山、峡谷和山脉。创建这个介绍了一个偏移量,这将创建模式,使地形更有趣。转变这一随机抵消,噪声函数是用来介绍地形的变化。偏移量可以上下移动或左或右创建平滑和更现实的地形像山,山和山谷。同样的原则可以用于三维生成洞穴利用两套噪音发电机在两个轴。 The intersection of each point in space will be the new point that defines the height or depth in 3D space.
游戏行业和其他领域也热衷于利用现代技术趋势实现虚拟和自动内容生成(16]。例如,旅游业已经探讨了虚拟旅游的概念(17]。虚拟旅游观光和旅游可能是唯一的方法在未来如果有COVID-19等流行病。这种方法可以适用于各种领域的社交聚会和流动性受到限制18]。城市规划和景观设计是耗时和expertise-oriented工作对于人类的未来至关重要。同时,顶级学术大学教建筑设计和城市规划19)涉及虚拟地形的规划阶段。GIS行业领先的解决方案提供商,城市规划也提供解决方案20.帮助城市规划师和建筑师。PCG可以帮助他们快速构建地形计划以最小的努力,同时还伴随着所需的目标。虚拟地形实际在关键领域的使用现有工具和机器是不可行的。因此,飞行员训练使用模拟器比较便宜比多次被训练在实际场景中(21]。
虚拟地形是虚拟世界的一个至关重要的组成部分。这样的地形是适用于游戏或任何其他虚拟世界或任何其他适用的领域。根据研究结果,创建地形的准确性是一个主要关注地形的自动化生产。结果,自动正确性检查必须优先考虑。其他关键内容生成方法在视频游戏,如结构创建和字符代,已经被广泛研究,方法是在以下部分中讨论。尽管如此,手动生成地形是一个耗时的和无聊的工作,需要巨大的努力和成本。因此,自动地形生成需要当我们需要减少时间和成本。它还可以帮助在所需的地形生成更小或没有输入需求。这项工作将研究前面的工作领域的程序性地形生成。最后一部分总结了纸和未来发展方向的研究在相同的领域。
2。地形的一代
根据阴和郑22),用户可以通过参数化控制自然的地方地形特征地形生成(PCTG)方法。它可以通过草图和可调参数,可以很容易地理解而控制地形的生成过程。是相关国家的重要性程序生成地形,地形的合成是广泛应用于模拟训练,电影和电脑游戏。实验结果表明,地形的使用是非常有效的23]。游戏行业越来越关注过程内容生成方法,根据弗雷德et al。24]。考虑到高度的不可预测性的程序算法应用于视频游戏,玩家将执行一些测试和模拟来获得一个有效的程序系统。
2.1。程序生成地形
玩家在计算机游戏可以很容易地模仿通过使用人工智能代理,同时生产游戏数据(25]。能够拍摄使用的代理和移动不同的游戏场景。此外,开发的地形是特定于游戏内容和在游戏中实现。从技术上讲,自动生成地形在电脑游戏的开发电脑游戏更便宜,从而减少了设计师的工作。它也丰富了玩家的经验不断提供新的游戏内容。工作采用回合制的2 d射击游戏,强调设计gameplay-driven地形一代焦土。游戏的功能也需要重力管理炮弹轨迹。在每个转折点之后,玩家可以估计拍摄角度和弹丸发射。玩家还可以避免触及地形时估计正确的拍摄角度。球员也有移动坦克的可能性,这样他们就可以定位自己在拍摄。
程序生成是一种生产数据算法而不是手动电脑,通常是通过人为的材料和方法结合计算机生成的随机性和计算能力。是常用的在计算机图形学中产生纹理和3 d模型。用于视频游戏自动生成大量材料。较小的文件大小,更多的内容,不可预测性难以预测游戏的程序生成的好处,根据实现。媒体合成程序生成的一个子集。
PCG电脑游戏开发是一项重要的技术,在未来可能会变得更加重要,离线,让游戏开发过程更有效率(设计内容,如环境和动画现在消耗的很大一部分开发预算对于大多数商业游戏),和网上,增加回放价值,广告收入和其他福利。
根据(26),程序内容生成游戏(PCG-G)是很难的因为发电机必须生产材料,坚持艺术家的局限性,为玩家提供有趣的例子。摘要six-layer分类的游戏内容:位、空间系统、场景,设计,和派生,并强调各种潜在PCG-G研究的可能性。
摘要(27)描述了如何定制自动水平可能产生平台游戏。通过开发模型,预测球员经验基于行为水平设计元素和玩耍。这些模型是使用偏好学习和构建基于调查问卷参与者完成后不同阶段。
本文综述了程序性通过开发一代游戏水平(1)更准确的模型是基于一个大得多的数据集(2)系统调整水平设计参数指定玩家和演奏风格(3)这种适应机制的评估使用算法和人类的球员
在文献[28),搜索程序地形生成定义,目的是调查和无法实现的方法,可以通过这个名字和突出该领域的一些重要研究问题。本文进一步讨论了基于搜索的相关性和其他不同类型的过程内容生成方法。
迪泰(地牢模板库)29日图书馆)是一种软件工具用于生成rougelike和地形生成基于程序生成。
三。地形(30.)是一个引擎工作的程序生成方法是使用三个用于地形生成。js 3 d图形库。
我们分类的工作程序上的地形生成为四个类别主要是基于算法的本质。这些类别如下:(1)遗传算法的方法(2)engine的分类方法(3)多个基于目标的方法(4)其他方法
2.1.1。遗传算法的方法
设计师可能生成地形,这取决于他们的审美情绪或所需的特征使用地形遗传编程方法,基于进化设计使用遗传编程。这种方法发展地形项目(TPs),可以产生一系列terrains-different地形形态相同的属性。交互式遗传算法(IGA)用于地形生成意味着这些算法在人工评估或健康测试是必要的。一个非专业人士可以利用IGA在快速地形的一代31日]。此外,图形引擎可以允许使用超过800指定浮点地形参数。然而,越来越多的浮点参数可以压倒非专家用户。汽车的设计地形生成系统(标签)是本研究中讨论。标签是专门基于IGA的实现和解决复杂的程序的技术问题。该设计实现了用户偏好,从而探索多维参数空间满足审美和用户的直觉。一种半自动技术与计算机辅助建模和基于物理建模可以是一个创新的工作。这些技术的结合将减少用户输入的方面,同时,促进高质量的输出。沃尔什和盖德31日]表明,标签已被证明仅仅是作为一个概念证明。与公正的用户更多的对照研究,大样本的用户,和许多功能是需要获得准确的结果。不包括许多功能,如道路和建筑物的地形生成,使生成的地形不现实。
小麦et al。32]介绍了用于生成2 d游戏难度水平的首选方法根据特定的玩家的技能。动态调整困难(DDA)技术,基于遗传算法,有助于吸引更大的玩家群通过生成大量的水平。这项研究强调游戏内容的程序生成、精确的动态博弈水平困难2 d游戏平台游戏。这项研究是针对游戏开发,而不是通用的。只有四个参数被认为是在这项研究中,除了少数参与者样本。结果提示地需要进一步学习和研究。
2.1.2。engine的分类方法
Rhalibi et al。33)3 d游戏环境的应用程序方法与随机动态产生不同的游戏水平和用户选择的约束。被认为是没有测试的工作实际的公司进行评估。web应用程序开发的Java编程语言是这项研究的一部分,和未来的人工智能代理是为了安排游戏世界。
动态生成结构等不同的城市建筑结构采用PCG是当前游戏行业的方法之一,作为讨论Greuter et al。34]。结合算法、伪随机数产生各种各样的建筑和街道,创造一个城市的印象。然而,城市并不现实,因为大多数办公室skyscraper-type建筑没有房子,工厂,和学校,也就是说。、小建筑。在渲染过程中,建筑物阻挡别人并不需要。
2.1.3。多个基于目标的方法
程序上一代的地图使用即时战略游戏(RTS)是由Lara-Cabrera et al。35]。Kohonen网络是用于评估目的。多目标进化算法(MOEA)是利用进化地图和对距离进行分类训练集的好或坏。用户参与完全是只专注于美学,而不是游戏的可玩性。在其他领域,例如,城市规划和城市设计,强调其他因素。、美学相关城市规划或景观规范。
基于组件的一代的地形可以通过选择特征从可用的特定属性。这种技术已经实现了软件产品线的汗et al。36]。因此,定义的多层次用户的目标可以用作选择标准地形的组件或功能来自动生成,用于各种目的。的方法不是专门为地形生成软件产品线的一代。然而,基于特征的选择算法,可以生成地形根据用户的设定目标。
2.1.4。其他方法
本节总结了不同的地形生成方法不落在前面的类别。必须动态地生成程序的内容(37]。角色扮演游戏(RPG)对于很多玩家来说,是一个流行的风格。过程内容生成(PCG)降低了游戏开发设计的努力和时间。研究人员在37)采用机器学习的方法来预测运动员使用贝叶斯网络的类型和产生合适的游戏内容,但精度较低。一个可能的原因是,代半自动的方式发生。还没有访问源代码的游戏研究的目标,限制实现所需的精度。这项研究在预定义的角色扮演游戏(RPG)而不是随机生成的元素和组件。
游戏开发是繁琐和复杂,地形的发展,环境、对象和角色需要发生(38]。De Carli et al。38表示不同的方法和技术,即。,classical and current about PCG, suitable for game development for producing terrains, coastlines, rivers, roads, and cities. Such a method may assist in reducing the cost of game development. This study also clarifies assistive and nonassistive methods for content generation and mainly focuses on cost reduction using nonassisted methods for content generation.
罗伯茨和陈39]介绍了一种新颖的机器学习PCG方法称为“上优于过程内容生成(LBPCG),“可产生剧烈的内容一个较小的中断而游戏的玩家是被打了。然而,用户测试结果并没有严格的预测了该框架的有效性和可满足性。研究工作主要集中在计算效率的在线内容而不是一代的高质量的内容。内容分类是基于先验知识的开发人员和用户的偏好。同时,方法是不经济的。
罗等。40)提出了一种数据驱动的场景生成框架,基于游戏的训练。评价为场景,事件的时间被认为是必要的。集成的仿真、训练模式游戏的内容评价,和AI球员建模范式的主要目标。场景的生成的模型不包括持久化对象中生成的虚拟环境。根据这项研究,框架只命令集和不接受开放的形式输入开放文本,例如。
质量保证和有效控制的设计师是两个重大挑战PCG [41]。超级马里奥兄弟(SMB)中使用的案例研究证明基于规则之间的交互和学习方法的有效性产生游戏水平。合并被证明是有效的生产质量和可控的游戏水平。不良内容删除使用规则称为建设性的原语(CP)。上优于方法容易潜在错误,因此需要进一步的研究。
因为很难匹配的精度和质量与PCG手工设计,瓶等。42)设计了一个适应度函数对SMB水平通过语法进化算法。玩家体验尚未纳入健身评价机制。为了确保可玩性,语法进化发生器产生密度较低水平。
史密斯et al。43)在一个发射台工作创建一个自治水平发生器基于2 d》的节奏和步伐。两个参数,即。,quality assurance and designer control, were introduced by the launchpad generator. The core focus was on performance; hence, the addition of complex components resulting in complex levels will slow down the performance.
另一个游戏PCG水平,基于生成字符序列的水平,被蒋为“愤怒的小鸟”开发的et al。44]。两种方法,即,pattern-struct and a preset model, were used for constructing the “funny quote PCG” for different levels. The structures are evaluated based on a fitness function, which considers several important structural aspects, i.e., the number of pigs and blocks. There is a need for a mechanism to test the generated levels for playability and involve player experience and emotions in the generation process. Common problems in the procedural content generation of terrains are shown in Figure1。
训练数据集,缺乏足够的数据,参数调整,其他问题瘟疫PG机器学习技术(9]。大多数程序内容生成技术(PCG)不包括评估,和设计师建立目标。自动生成、人工intelligence-assisted设计、维护、分析和数据压缩的PCGML申请。建议的研究重点是自动生成,相结合的算法和适应度函数来开发游戏材料不需要人工输入。视频游戏是一种流行的多媒体,需要广泛的机器学习技术。一般来说,游戏设计需要,既可玩游戏的水平和吸引力10]。同时,没有公认的方法标准化数据和评估性能在游戏设计的困难。
3 d nonassisted PCG方法开发3 d-canyon场景De Carli et al。45)基于了heightmaps。 - - - - - -意味着是一个监督辅助方法(46]。nonassisted意味着转移算法和图像操作被用来描述一个峡谷的设计。然而,改进是必要的,以确保生成的设计是现实中加入可信的纹理,植被和其他对象。
表1总结,列出了不同的算法和软件生成地形用于游戏的水平。
2.1.5节讨论。程序上的地形生成软件及其应用
地形生成和程序性地形生成的市场和行业持续很长一段时间。有各种各样的软件和应用程序来生成地形存在于各种格式。生成的地形后可以导出成几个兼容的格式为目标。这项研究还调查市场上不同的一代软件。然而,没有足够的学术资料和大多数的工具和应用程序的信息。收集的信息分类标准的开源/闭源,2 d和3 d支持,出口或输出,输入控件具有图形用户界面或命令行界面,和脚本。这个研究也试图收集信息关于底层算法用于地形生成中的应用。
研究的基础上,应用表明,大多数程序地形生成工具是发电机和独立的地形编辑器或一个复杂的应用程序的一部分,即。作为一个插件,功能。在这两种情况下,用户需要先验知识的地形生成和调整。另外,如果不按要求生成的地形,用户可以编辑内容。地形生成除了手动验证正确性是这样的关键工具。这种方法可能可行的领域专家而不是有限的用户了解地形。例如,一个城市规划师,在技术层面上是不深刻使用地形生成工具可能期望减少人工干预有关地形编辑工具。城市规划师的利益将是城市环境中生成正确的测量和必要的工具和形式以最小或没有修正。
存在地形生成的工具支持不同的引擎。有开源和闭源软件地形生成的信息,2 d和3 d功能,导出格式,所使用的算法,和用户控制的生成地形,即。、基于图形用户界面或命令行界面。有一些开源软件能够为2 d和3 d提供全力支持。而且,几乎没有任何信息所使用的算法(只有少数分享信息),而几乎所有支持图形用户界面生成地形。
图2显示了世界的接口机地形发生器。它提供了手动控制和编辑功能对地形生成和修改。
“Artifex Terra 3 d”的界面如图3,它允许基于heightmap地形实时编辑。它也有变形的能力。
EarthSculptor工具有一个易于使用的用户界面,如图4。这也是一个实时heightmap编辑器,可以生成地形在其他目标应用程序用于各种目的。
2.2。随机地形生成
随机数生成器生成一个可预测的,周期性的一系列伪随机数(55]。有两种类型的随机数字生成器:(1)计算机软件伪随机数生成器(伪随机数生成器)软件版本的随机数生成器。他们不产生随机数。相反,他们复制实际随机使用算法通过模拟值的选择(2)硬件随机数生成器(HRNG)是一种随机数字生成器使用物理机制,而不是一个算法来生成随机数。热噪声、光电噪声、衍射光栅噪音,和其他量子过程产生低级的小事件,明显不可预知的“噪音”的信号
根据文献[56),提升模型,小说和容易实现地形发生器,在这项研究中描述。它是基于地质假设引起的地壳变形隆起。最终的净影响一系列隆起的地球表面的平均每个隆起的影响在地形上的每个位置。这种自然模型的应用结果产生地形高度逼真的效果。有六个参数,使模型生成各种景观类型。比较各种地形创建执行算法,已经在使用。平均导致表面侵蚀,而分形表面的、更适合外星行星。
在文献[57),建议地形模型依赖于height-field表示,增强了材料和硬度数据。泊松断层方法,它最初是用来创建分数布朗表面,是技术的起点。断层线发生器的阶跃函数改变了一个圆形的更新。由此产生的几何被用来分类材料和计算地形模型的硬度。已完成的模型是由侵蚀几何按照材料和硬度数据。
按照文献[58),作者的目的是应用分形维数的概念来评估质量的栅格数字高程模型(DEM)。大多数民主党评价方法,包括计算全球精度对参考,忽视文物数字化和抽样生成。他们提供了一个计算分形维数的方法基于分数布朗运动模型,利用该模型突出某些文物数字高程模型。
地形发生器(6)是一种软件基于随机地形生成水平作为游戏结合了艺术和编程创建一个自然景观。斜坡、土壤、树、悬崖、水、和其他自然特性可能都在地形。冲压和笔技术经常用于制造他们,他们被归类为游戏、模拟,和艺术。简单的2 d纹理块复杂的3 d地形都是可能的。
3所示。结构代
游戏产业的发展,需要大量的内容,有机代的两个最重要的部分如下:(1)建立发电机(2)结构发电机
最受欢迎的过程内容生成(PCG)应用程序的生成结构,城市和建筑。“Citygen”[59)是一个发电机系统生成城市现代城市的城市几何。系统可以开发整个道路和脚印的建筑结构和系统输入的地形模型。这个系统可以用于建筑物自动或手动。有几个城市生成技术,如下:(1)几何基于规则的系统(2)L-systems(3)基于代理的系统(4)基于模板系统(5)分裂的语法
上面描述的方法展示如何创建的集合结构甚至整个城镇,但也有尝试构建建筑内部“地板计划。”项目,LaHave房子,使用形状语法地板生产布局。基于球员运动和定位,实时系统,办公楼房间被创建。马丁(60]研究了一种基于技术的房间被当作节点和房间之间的联系被视为边缘,与用户定义的局限性如房间数和函数。
PCG方法已经有效地应用于生成大量游戏内容,即。、纹理、几何模型、动画,甚至声音剪辑(61年]。PCG技术地形高程、水元素、植被、道路网络,并详细讨论了城市环境的Smelik et al。61年]。
Tutenel和Bidarra62年)创建了一个基于规则的系统,使用语义数据库来确定房间类型,和实体可以形成对他们的附近的邻居。的概念在本研究被Tutenel等影响很大。63年),测试了一个限制矩形L-growth算法生成完全连接建筑的房间。在rectangular-growth-based技术,Camozzato et al。64年)程序创建布局使用手绘建筑立面作为输入。郭和李65年)开发出一种系统,创建多层次结构平面布置图使用相结合的基于代理的搜索和优化方法。
的方法来生成建筑可以分叉成两部分:(1)平面图的一代
基本限制增长算法用于生产布局的地板上。最初的灵感来源于利用这个平面图发电机来自Tutenel et al。(63年)l型限制增长的技术。与他们的技术,这个并不在一个矩形扩张模式,而不是使用单一块Minecraft自然颗粒单元。(2)外墙的一代
然后系统构建的过程开始后的外墙地板设计生产。这是通过使用一种称为细胞自动机(CA)的技术,这是来自一个家庭的算法称为细胞自动机(CA)。CA是受雇于该系统自组织固体块和玻璃窗格的位置,导致独特的结构外墙。该系统采用邻居求和,这意味着它不关心邻居状态和更关心这些州的总。如果块是一个窗口,它是1,如果它是一个固体块,这是一个0。因为每个块有四个邻国除了本身的总和0和5之间的状态可以是任何东西。在墙启动,一个矩阵代表建筑的高度,宽度/深度(这取决于墙被创造出来)是随机生成的,与固体阻塞占墙和玻璃的75%占25%。
4所示。字符代
视频游戏中的人物和背景都是至关重要的建立一种感觉沉浸的球员。尽管每个图可以手工创建,使它们看起来更逼真,填充一个游戏世界有超过100000个人的内在的复杂过程。在这种情况下,开发人员必须考虑添加新技术自动化,加快开发周期。PCG的程序元素是如何使你的知识(生成部分)是付诸行动来生成所需的内容(55]。这意味着需要建立一个系统,可以在特定的指令,理想情况下parametrizable,将返回一个特定的结果。使用修改后的就模式化生成对抗网络(StyleGAN),神经网络的一种形式,一种新颖的方法程序生成Nonplayable字符(npc)在视频游戏。最具成本效益的方式游戏内容创建PCGML,即程序性内容生成与机器学习。它是用来削减产量的努力和节约存储空间。他们的方法结合了PCGML和StyleGAN创建npc,独特的外观和行为。人物创建属性或特性的影响,导致多元化为球员和引人入胜的游戏环境。
开发人员利用常规心电图来克服在视频游戏开发周期的一个主要问题:时间。这些算法被游戏开发者用来缩短时间产生一个游戏或方面。即时战略(RTS)是一个视频游戏类型,玩家必须控制安全地区的地图和删除他们的对手的资产(如塔,建筑,和住所)。多人在线竞技场(MOBA)是这个流派,使一个分支,两队在网上互相对抗。一般来说,地图是静态的,和材料的数量可以玩家不断增加随着游戏的发展。由于造成的设计挑战新附加内容,游戏设计者必须花大量的精力在创建这些游戏。此外,地形是建立在heightmaps MOBA游戏水平,适合使用的生成算法(28]。
角色扮演游戏(RPG)格式是用于创建人物MOBA游戏。这种方法决定了角色的基于一组值的优点和缺点。他们有一个水平值的直接表示学习过程是如何工作的,一个角色可能通过某些活动获得经验值。然后,当他们达到一个特定的点,他们的性格是提升到一个更高的水平,从而使其更强,导致一个更有经验的人。
还有一组特性,比如指定点(伤害一个字符的数量可以死前),抗性和魔法伤害。这些特征确定如何有效地在不同场景中角色成功。角色分为类根据他们的水平和素质。类指定一个角色的能力集合可能(29日]。这些是唯一的大国,一个角色可能利用在战斗中帮助他们和完成各种特殊行为。
5。程序生成的作用在数字双胞胎
我们可能需要填充数字的双胞胎与有机或无机物质。这是程序上的一代会有所帮助。来自传感器的信息是不变的,而环境,建筑,化身和额外的对象可以使用生成程序生成技术如前所述在这个研究[28]。程序生成算法生成数据的一种手段,而不是手动在电脑,通常是通过人为的材料和方法结合计算机生成的随机性和处理能力。广泛应用在计算机图形学中产生纹理和3 d模型(29日]。
6。结论
基于文献调查发现,它被认为是做了大量的工作在地形生成域。然而,许多研究类型保持开放,并提供机会改善PCG地形的建模和仿真。PCG的地形可以实现多学科建模游戏场景,工业地图、城乡规划的发展,政府和公司改善计划。关键的发现通过文献确定是许多研究只是证明测试的概念和不自然。这是发现遗传算法PCG地形缺乏多个特性,如道路和建筑物。通过不同的引擎生成的城市缺乏现实的外观和感觉。地形生成使用MOEA也分析,应用仅限于游戏领域,而不是扩展到其他领域。生成地形的正确性也是一个重大的挑战在地形的自动生成;因此,专注于自动化的正确性检查是必不可少的。现代用户当前的技术需求和审美要求快,兴奋,和高质量的内容生成。 The content, which can be playing on nonplaying content, must be usable. Hence, procedural generation methods are the best candidates for terrain and game content generation, quick, exciting, and usable. This research study has highlighted the different genres in the domain ranging from terrain generation, level generation to complete city, and virtual world generation. Therefore, it is recommended that further research work is necessary to evaluate the autogenerated terrains on aesthetics of users, e.g., of different ages, cultures, and preferences. At the same time, the validation of the generated terrain must also be verified for correctness. Indoor localization sensor combinations that include the software necessary for sensor data fusion in addition to the hardware should be employed. Processing systems, scenario-live-simulations, and digital shop floor management result in a procedural mix that must be followed. The capacity to constantly give all subsystems with the most up-to-date status of all essential information, procedures, and algorithms is critical to the digital twin.
数据可用性
所有的数据都包含在这篇文章中,没有外部数据被用来支持本研究。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突有关的出版。