逼真的 2D 地形图生成 [关闭]答案

【问题标题】：Realistic 2D terrain map generation [closed]逼真的 2D 地形图生成 [关闭]
【发布时间】：2010-11-29 18:29:13
【问题描述】：

我正在寻找一些算法来生成逼真的 2D 地形图。现实是指人们会将此类地图视为“正常”地形图，而不是人为创建的。我不想创建逼真的地图。只是类似于可以在地理地图集中查看的地图。

到目前为止，我使用perlin noise 制作高度图，然后添加湖泊、河流、山脉、沼泽等。你可以看看下图的样子：

Terrain map http://www.freeimagehosting.net/uploads/1f1e9372bf.png

我对此不满意。这不现实，但我无法自己找出更好的东西。时间不是问题，因此算法可能需要大量计算。

感谢您的宝贵时间。

修改后：

我想我找到了一篇有用的文章：http://portal.acm.org/citation.cfm?id=1255047.1255077

但它不能免费获得，所以我仍在寻找答案或想法。

【问题讨论】：

我找不到我想要的文章，但它基本上使用了基于地区的山丘系统来生成漂亮的岛屿。它可能链接到这里：pcg.wikidot.com/articles 但我 cba 正在经历所有这些。
你没说为什么不现实，把那些你不满意的效果图，河流，边界，形状......我不喜欢绿色和蓝色的比例，太多了绿色没有对比，河流是低调的......所以至少添加更多的水或一些高度信息，如海滩、三角洲、山峰等，以及更多的海岸线。
@ufomorace 我所说的“不现实”的意思是，当你拿一张地图时，你会看到山脉、丘陵、河流、平原、草地......一切都以逻辑方式连接起来。我在重构这个逻辑时遇到了问题。
@ufomorace 你已经提出了很多有效的观点......问题是在 2D 上很难显示高度信息，或者如何显示山上的森林？这就是我决定将渲染切换到 3D 的原因。首先我绘制一个 2D 形状，然后对它们进行三角剖分，然后给顶点指定高度。

标签： 2d generator terrain

【解决方案1】：

地形是在许多不同的时间尺度上由无数不同的原因造成的。为了真正创建逼真的地形，您必须模拟这些。

在“短期”内，水圈决定了大部分特征。您可以从包含主要特征（山脉等）的体素/粒子/高度图/网格地形开始，并将其视为不可变的，然后使用大量水模拟对其进行后处理。您需要计算河流和湖泊的位置、它们如何侵蚀基础景观以及它们形成沉积物的位置。如果我必须对此进行编码，我可能会从 3D 体素世界开始。

这将是一项艰巨的任务，我相信有很多技巧可用于生成特定地形类型，只需几毫秒而不是几分钟。你想创造什么样的地形？多山？低地？工业化？森林？沙漠？群岛？

长话短说：如果您想要对人类（毕竟他们往往是这类事情的专家）看起来逼真的地形，您必须通过模拟实际的地质过程来创建它。

【讨论】：

【解决方案2】：

我以前玩过地形生成。假设目标是位图，我找到了一种方法来制作河流之类的东西，并且总体上让它看起来更好：侵蚀。

一旦你有通过其他方式生成的地形，就会稍微侵蚀它：你需要以像素高度表示的世界。在地图上找一个点，将一个高度单位移动到最低的邻居。将光标移动到这个邻居并重复，直到它不动。对其他像素重复此操作。

为了让河流计算你通过一个位置向下移动的次数。受灾最多的地方是河流。

后续：我并没有侵蚀每个像素，而是简单地侵蚀大量随机像素，直到它足够风化。实际侵蚀它们的原因是这会将钻头向下移动并填充孔洞。没有它，就不会有河流，因为会有死者困住水流——流动的像素会填充任何小洞并形成工作水道。

抱歉，我无法提供任何示例，这是很多年前的事情了，虽然旧代码可能在某个地方，但我不知道该去哪里找。

【讨论】：

谢谢洛伦。我不确定我是否理解正确。我必须侵蚀地图上的每个像素吗？这有点类似于仅从当地山顶开始的示例，而不是沿给定方向下降的示例。 “向下”是指搜索高度小于或等于高度的相邻像素。并继续，直到不违反条件。这就是我现在正在做的事情（但我没有降低高度），您可能会看到结果。如果我能从您的生成器中看到一些屏幕截图，那就太好了。
@Wodzu，我认为 Loren 的建议对您来说是正确的方向。不，您不必侵蚀每个像素；但你应该移动一些（移动它们，沉积物对形状也很重要）。参见markjstock.org/pages/builder.html 'erode' 的图片。

【解决方案3】：

我在 Terra3D 中的方法是生成随机高度值，然后进行 3 次平滑处理，并在算法中写入一点整形。重塑导致水线以下的地形稍微向下移动，而水线以上的一切都向上移动。效果虽然是很多山丘和小湖。这可能不是您正在寻找的东西。

但是，我不相信我的方法背后的主体不能用于获得你想要的东西。您可能只需要在整形/平滑算法中写入更多条件。例如，在较高海拔的地形上减少平滑量将创建更多的落基山脉外观。然后编写一个更复杂的平滑（或高斯）算法，在低海拔地区进一步延伸，可以将这些湖泊拉在一起形成天然河流。

如果您有兴趣，这里是Terra3D 中的地形生成代码：

  // GENERATE TERRAIN
  for (i = 0; i < MAX; i++)
  {     
    for (i2 = 0; i2 < MAX; i2++)
    {
        if (i<10 || i2<10 || i>MAX-10 || i2>MAX-10)
        field[i][i2].y=0;
      else
        field[i][i2].y=(GLfloat(rand()%151)-75)/50+(field[i-1][i2-1].y+field[i-1][i2].y+field[i-1][i2+1].y+field[i-1][i2-2].y+field[i-1][i2+2].y)/5.05;
    }
  }

  // SMOOTH/RESHAPE TERRAIN
  for (int cnt = 0; cnt < 3; cnt++)
  {  
    for (int t = 1; t < MAX-1; t++)
    {
      for (int t2 = 1; t2 < MAX-1; t2++)
      {
        field[t][t2].y = (field[t+1][t2].y+field[t][t2-1].y+field[t-1][t2].y+field[t][t2+1].y)/4;

        if (cnt == 0)
        {
          if (field[t][t2].y < -1 && field[t][t2].y > -1-.5) field[t][t2].y -= .45, field[t][t2].y *= 2;
          else if (field[t][t2].y > -1 && field[t][t2].y < -1+.5) field[t][t2].y += .5, field[t][t2].y /= 5;
        } 
      }
    }
  }

这是我大约 10 年前写的草率代码。 Terra3D 是一个漫长的实验学习过程，在黑暗中摸索以产生我正在寻找的效果类型。但也许会有所帮助。

【讨论】：

感谢史蒂夫对代码的关注。我还在研究我的发电机！您的代码适用于 3D 飞行模拟器，因为在此类游戏中，用户对拥有一些湖泊和山脉感到满意。他其实不太关心地形结构和逻辑。但是，我正在尝试完成一些不同的事情。如果你打开一个地理相册，看看地形，你会发现它是随机的，但也符合一些规则。 f.e.一条河流从山上流向某个湖泊或大海，或者山脉排列成一些簇。
此外，与地理地图集中的湖泊和山脉相比，从顶部看到的湖泊和山脉（带有 2D 视图）看起来会很人工。这在 3D 飞行模拟器中不会引起注意，但会在一些战略回合制游戏中出现。再次感谢您的回答。
@Wodzu - 当然可以。听起来你在这一点上走得更远（我刚刚注意到这个问题已经有几个月了）。确实有许多我没有深入研究的细节，而你显然正在迎头赶上。祝你好运。

【解决方案4】：

我知道这是一个非常古老的问题，但我正在为未来寻找好的地形生成器的人回答这个问题，就像我一样。使用 World Machine 2 的免费版本。它是一个地形生成器，可以完全按照您的要求做，甚至更多。它已被专业人士用于生成图像、3D 世界地形，甚至用于生成您所建议的地图。请注意，免费版仅用于非商业用途。

【讨论】：

顺便说一下，网址是www.world-machine.com
Free 在地图大小上非常有限，并且只生成一次地图（或按“生成”按钮多少次），当您想要在应用程序中随机生成地图时，这不是很令人满意:)
谢谢 Felipe M。这个问题很老了，但我仍然对任何帮助感兴趣。我给你+1的答案是因为你提供链接的地形生成器产生了一个非常漂亮的地形。但是，这个地形仍然没有任何逻辑意义；）好吧，它可以为您生成一座山和一点水。但它正在生成相同对象的“集群”。湖泊、河流和其他山脉在哪里？那些“物体”必须以自然的方式放置在地图上，就像大自然一样：）例如：河流从山流到湖。