[Unity] 二维洞穴地图随机生成

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了[Unity] 二维洞穴地图随机生成相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

看的别人的示例:
https://blog.csdn.net/l773575310/article/details/72803191
https://github.com/ZeroChiLi/CaveGeneration

1.地图生成方法

1.新建一个枚举类型的二维数组 map,每个元素代表着每一个格子,枚举内容代表格子的种类,例如空地、墙
2.自定义随机填充算法初始化 map
3.自定义平滑算法处理 map
例如:遍历 map 每个元素,计算其周围 8 个元素为墙的个数,等于 4 个时保持不变,大于一半则自己也变成墙,反之为空地
4.清除小的墙体、空洞
要清除的墙体和空洞是 map 中一些连续的同一枚举类型的元素,用 List<Vector2> 表示,通过广度优先找出
先删掉小墙体,这样有些房间就会变大,找小空洞时,所有房间的大小是最终大小
再删掉小空洞,并且把没删掉的作为房间存起来
最后把房间最大的作为主房间
5.房间连接
遍历所有房间,对其中每一个房间,寻找可能存在的,距离自己最近的,与自己尚未连接的房间
连接时遍历两个房间的边节点,找到两个房间之间距离最近的一对边节点,计算两个点产生的直线的斜率,通过斜率计算直线上的节点,放入列表,遍历这个列表,在以给定的通道宽度为半径,列表元素为圆心的,圆内的所有地图节点,都置为空地
重复遍历若干次,直至连接至主房间的房间数等于所有房间的数量-1

之后的 mesh 相关我不一定用得到,就不想看了hhh

2.对示例代码的修改

Assets/Scripts/Room.cs 中 UpdateEdgeTiles 函数可能会放入重复的边界点

    // 更新房间边缘瓦片集
    public void UpdateEdgeTiles(TileType[,] map)
    
        edgeTiles.Clear();

        // 遍历上下左右四格,判断是否有墙
        foreach (Coord tile in tiles)
            for (int i = 0; i < 4; i++)
            
                int x = tile.tileX + upDownLeftRight[i, 0];
                int y = tile.tileY + upDownLeftRight[i, 1];
                if (map[x, y] == TileType.Wall)
                
                    edgeTiles.Add(tile);
                    continue;
                
            
    

将 Coord 结构体改成 Vector2Int 然后使用 Contain 判断是否已经放过

    // 更新房间边缘瓦片集
    public void UpdateEdgeTiles(TileType[,] map)
    
        edgeTiles.Clear();
        
        // 遍历上下左右四格,判断是否有墙
        foreach (Vector2Int tile in tiles)
            for (int i = 0; i < 4; i++)
            
                int x = tile.x + upDownLeftRight[i, 0];
                int y = tile.y + upDownLeftRight[i, 1];
                if (map[x, y] == TileType.Wall && !edgeTiles.Contains(tile))
                
                    edgeTiles.Add(tile);
                
            
    

源代码连接房间的这一步看不懂捏……

    //连接各个房间。每个房间两两比较,找到最近房间(相对前一个房间)连接之,对第二个房间来说不一定就是最近的。
    //第二个参数为False时,第一步操作:为所有房间都连接到最近房间。
    //第二个参数为True时,第二步操作:就是把所有房间都连接到主房间。
    private void ConnectClosestRooms(List<Room> allRooms, bool forceAccessibilityFromMainRoom = false)
    
        #region 属于第二步操作:roomListA 是还没连接到主房间的房间队列, roomListB 是已经连接到房间B的队列。
        List<Room> roomListA = new List<Room>();
        List<Room> roomListB = new List<Room>();

        if (forceAccessibilityFromMainRoom)                         //是否需要强制连接(直接或间接)到主房间。
        
            foreach (Room room in allRooms)
                if (room.isAccessibleFromMainRoom)
                    roomListB.Add(room);                            //已经连接到主房间的加到ListB。
                else
                    roomListA.Add(room);                            //没有连接到主房间的加到ListA。为空时将结束递归。
        
        else
        
            roomListA = allRooms;
            roomListB = allRooms;
        
        #endregion

        int bestDistance = 0;
        Vector2Int bestTileA = new Vector2Int();
        Vector2Int bestTileB = new Vector2Int();
        Room bestRoomA = new Room();
        Room bestRoomB = new Room();
        bool possibleConnectionFound = false;

        foreach (Room roomA in roomListA)                           //遍历没连接到主房间的ListA。
        
            if (!forceAccessibilityFromMainRoom)                    //第一步:如果没有要求连到主房间。
            
                possibleConnectionFound = false;                    //那就不能完成连接任务,需要不止一次连接。
                if (roomA.connectedRooms.Count > 0)                 //有连接房间,跳过,继续找下一个连接房间。
                    continue;
            
            #region 遍历roomListB,找到距离当前roomA最近的roomB。
            foreach (Room roomB in roomListB)
            
                if (roomA == roomB || roomA.IsConnected(roomB))
                    continue;

                foreach (var tileA in roomA.edgeTiles)
                    foreach (var tileB in roomB.edgeTiles)
                    
                        int distanceBetweenRooms = (tileA - tileB).sqrMagnitude;

                        //如果找到更近的(相对roomA)房间,更新最短路径。
                        if (distanceBetweenRooms < bestDistance || !possibleConnectionFound)
                        
                            bestDistance = distanceBetweenRooms;
                            possibleConnectionFound = true;
                            bestTileA = tileA;
                            bestTileB = tileB;
                            bestRoomA = roomA;
                            bestRoomB = roomB;
                        
                    
            
            #endregion
            //第一步:找到新的两个连接房间,但是没有要求连接主房间。创建通道。
            if (possibleConnectionFound && !forceAccessibilityFromMainRoom)
                CreatePassage(bestRoomA, bestRoomB, bestTileA, bestTileB);
        

        //第一步到第二步:当连接完所有房间,但是还没有要求全部连接到主房间,那就开始连接到主房间。
        if (!forceAccessibilityFromMainRoom)
            ConnectClosestRooms(allRooms, true);

        //第二步:当成功找到能连接到主房间,通路,继续找一下个能需要连到主房间的房间。
        if (possibleConnectionFound && forceAccessibilityFromMainRoom)
        
            CreatePassage(bestRoomA, bestRoomB, bestTileA, bestTileB);
            ConnectClosestRooms(allRooms, true);
        
    

本着简单第一的原则我改成了

    /// <summary>
    /// 把所有房间都连接到主房间
    /// </summary>
    private void ConnectAllRoomsToMainRoom(List<Room> allRooms)
    
        foreach (var room in allRooms)
        
            ConnectToClosestRoom(room, allRooms);
        
		
		int count = 0;
        foreach (var room in allRooms)
        
            if (room.isAccessibleFromMainRoom)
            	count++;
        
        if (count != allRooms.Count)
        
            ConnectAllRoomsToMainRoom(allRooms);
        
    

    /// <summary>
    /// 连接本房间与距离自己最近的一个与自己尚未连接的房间
    /// 可能找不到满足条件的待连接房间
    /// </summary>
    /// <param name="roomA"></param>
    /// <param name="roomListB"></param>
    private void ConnectToClosestRoom(Room roomA, List<Room> roomListB)
    
        int bestDistance = Int32.MaxValue;
        Vector2Int bestTileA = new Vector2Int();
        Vector2Int bestTileB = new Vector2Int();
        Room bestRoomB = null;
        
        foreach (Room roomB in roomListB)
        
            if (roomA == roomB || roomA.IsConnected(roomB))
                continue;

            foreach (var tileA in roomA.edgeTiles)
            foreach (var tileB in roomB.edgeTiles)
            
                int distanceBetweenRooms = (tileA - tileB).sqrMagnitude;

                //如果找到更近的(相对roomA)房间,更新最短路径。
                if (distanceBetweenRooms < bestDistance)
                
                    bestDistance = distanceBetweenRooms;
                    bestTileA = tileA;
                    bestTileB = tileB;
                    bestRoomB = roomB;
                
            
        
        
        if(bestRoomB != null)
            CreatePassage(roomA, bestRoomB, bestTileA, bestTileB);
    

效果一样

3.地图生成相关全部代码

Assets/Scripts/MapGenerator.cs

using UnityEngine;
using System.Collections.Generic;
using System;

public enum TileType  Empty, Wall 

public class MapGenerator : MonoBehaviour

    #region Public Variables
    public int width = 64;
    public int height = 36;

    public string seed;                     //随机种子。
    public bool useRandomSeed;

    [Range(0, 100)]
    public int randomFillPercent = 45;      //随机填充百分比,越大洞越小。

    [Range(0, 20)]
    public int smoothLevel = 4;             //平滑程度。

    public int wallThresholdSize = 50;      //清除小墙体的阈值。
    public int roomThresholdSize = 50;      //清除小孔的的阈值。

    public int passageWidth = 4;            //通道(房间与房间直接)宽度。

    public int borderSize = 1;

    public bool showGizmos;
    #endregion

    private TileType[,] map;                     //地图集,Empty为空洞,Wall为实体墙。

    readonly int[,] upDownLeftRight = new int[4, 2]   0, 1 ,  0, -1 ,  -1, 0 ,  1, 0  ;

    //存放最后实际有效的空洞房间。
    private List<Room> survivingRooms = new List<Room>();

    private void Start()
    
        GenerateMap();
    

    private void Update()
    
        if (Input.GetMouseButtonDown(0))
        
            survivingRooms.Clear();
            GenerateMap();
        
    

    //生成随机地图。
    private void GenerateMap()
    
        map = new TileType[width, height];
        RandomFillMap();

        for (int i = 0; i < smoothLevel; i++)
            SmoothMap();

        //清除小洞,小墙。
        ProcessMap();

        //连接各个幸存房间。
        ConnectAllRoomsToMainRoom(survivingRooms);
    

    //随机填充地图。
    private void RandomFillMap()
    
        if (useRandomSeed)
            seed = Time.time.ToString();

        System.Random pseudoRandom = new System.Random(seed.GetHashCode());

        for (int x = 0; x < width; x++)
            for (int y = 0; y < height; y++)
                if (x == 0 || x == width - 1 || y == 0 || y == height - 1)
                    map[x, y] = TileType.Wall;
                else
                    map[x, y] = (pseudoRandom.Next(0, 100) < randomFillPercent) ? TileType.Wall : TileType.Empty;
    

    //平滑地图
    private void SmoothMap()
    
        for (int x = 0; x < width; x++)
            for (int y = 0; y < height; y++)
            
                int neighbourWallTiles = GetSurroundingWallCount(x, y);

                if (neighbourWallTiles > 4)             //周围大于四个实体墙,那自己也实体墙了。
                    map[x, y] = TileType.Wall;
                else if (neighbourWallTiles < 4)        //周围大于四个为空洞,那自己也空洞了。
                    map[x, y] = TileType.Empty;
                //还有如果四四开,那就保持不变。
            
    

    //获取该点周围8个点为实体墙(map[x,y] == 1)的个数。
    private int GetSurroundingWallCount(int gridX, int gridY)
    
        int wallCount = 0;
        for (int neighbourX = gridX - 1; neighbourX <= gridX + 1; neighbourX++)
            for (int neighbourY = gridY - 1; neighbourY <= gridY + 1; neighbourY++)
                if (neighbourX >= 0 && neighbourX < width && neighbourY >= 0 && neighbourY < height)
                
                    if (neighbourX != gridX || neighbourY != gridY)
                        wallCount += map[neighbourX, neighbourY] == TileType.Wall ? 1 : 0;
                
                else
                    wallCount++;

        return wallCount;
    

    //加工地图,清除小洞,小墙,连接房间。
    private void ProcessMap()
    
        //获取最大房间的索引
        int currentIndex = 0, maxIndex = 0, maxSize = 0;
        //获取墙区域
        List<List<Vector2Int>> wallRegions = GetRegions(TileType.Wall);
        foreach (List<Vector2Int> wallRegion in wallRegions)
            if (wallRegion.Count < wallThresholdSize)
                foreach (Vector2Int tile in wallRegion)
                    map[tile.x, tile.y] = TileType.Empty;                //把小于阈值的都铲掉。


        //获取空洞区域
        List<List<Vector2Int>> roomRegions = GetRegions(TileType.Empty);
        foreach (List<Vector2Int> roomRegion in roomRegions)
        
            if (roomRegion.Count < roomThresholdSize)
                foreach (Vector2Int tile in roomRegion)
                    map[tile.x, tile.y] = TileType.Wall;                //把小于阈值的都填充。
            else
            
                survivingRooms.Add(new Room(roomRegion, map));      //添加到幸存房间列表里。
                if (maxSize < roomRegion.Count)
                
                    maxSize = roomRegion.Count;
                    maxIndex = currentIndex;                        //找出最大房间的索引。
                
                ++currentIndex;
            
        

        if (survivingRooms.Count == 0)
            Debug.LogError("No Survived Rooms Here!!");
        else
        
            survivingRooms[maxIndex].isMainRoom = true;                 //最大房间就是主房间。
            survivingRooms[maxIndex].isAccessibleFromMainRoom = true;
        
    

    //获取区域
    private List<List<Vector2Int>> GetRegions(TileType tileType)
    
        List<List<Vector2Int>> regions = new List<List<Vector2Int>>();
        bool[,] mapFlags = new bool[width, height

Unity3d 随机地图生成

2D解析图:

技术分享

3D地形:

技术分享

嘿嘿。

以上是关于[Unity] 二维洞穴地图随机生成的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

Unity3d随机生成地图(Map)

Unity3d随机生成地图(Map)

Unity3d随机生成地图(Map)

《Unity3d-在地图中随机生成一个物体的代码》

unity利用LineRenderer在两点之间生成抛物线

unity3d 如何动态寻路?