Unreal Engineでのシステムレベルの手続き生成

こんにちは、私の名前はドミトリーです。 私は趣味としてアンリアルエンジンでコンピューターゲームを作っています。 今日は、私のゲーム「The Future City Project」の手続き世代のレベルをどのように作成したかを説明します。 すべてのソースは、記事の最後に掲載されます。 そして、驚きがあります。

アルゴリズム

最初に、私のゲームがパルクールの一人称アクションゲームであることを明確にする必要があります。 したがって、レベルは平らであってはなりません。つまり、逆に登ったりジャンプしたりできる高さの違いがなければなりません。 さらに、ゲームの設定として、巨大な超高層ビルと空飛ぶホバーカーのある未来の都市を選択しました。これは、レベル生成アルゴリズムにも要件を課しました。

1. レベルは都市であるため、道路のグリッドを生成する必要があります。 私の道路網は2種類の道路で構成されています。これらは主要道路と一般道路です。 主要道路は通常の道路とは異なり、最初の道路が広く、2番目に都市を横断しますが、通常の道路は4分の1以下の長さです。 その結果、私たちはそのような写真を受け取ります（曲がっていることをおaびします）：
   
   
   
   
2. 今、それらの間に道路と島があります。 これらの島は何かで満たされる必要があります。 これを行うには、長方形のグリッドであるグラフを生成します。 このグラフの各ノードは、特定の島のスペース内にランダムに配置された部屋になります（当然、特定の制限内で、つまり、次のノードは前のノードの前に配置できません）。 事前に決めた部屋。 この場合、マルチレベル構造を取得するために、グラフのいくつかの層が存在する場合があります。 そして、これらのレイヤーが何らかの方法でオーバーラップするように、近くのグラフには共通のノード（部屋）があり、それらはランダムに決定されます。
3. 現在は、グラフ内の位置に従ってこれらのノード（部屋）を廊下に接続するだけです。 これを行うために、「貪欲な」パス検索アルゴリズムを使用しました。 つまり、廊下のセクションの1つ（廊下のセクションと部屋は事前に決定されています）を取り出して部屋の出口に配置し、他のすべてのセクションでこれを行い、目的のポイント（別の部屋への入り口）に最も近いセクションを選択します、その後、同じことをしていますが、セクションにすでに適用しています。前の反復で見つかった廊下など、勝利の終わりまでです。
4. 島内にグラフ構造を作成した後。 島を互いに接続する必要があります。 これを行うために、隣接する島では、互いに最も近い部屋の周りに位置しています。 その後、これらの部屋は他の部屋と同じ方法で接続されます。
5. したがって、廊下で接続された部屋で構成されるネットワークが既にあります。 しかし、彼女は何かをするために宙に浮いています。 まず、各「島」を超高層ビルにすると、部屋と廊下がそれぞれこの高層ビルの部屋と廊下になります。 原則として、私はすべての島の1/5でそうしました。 しかし、みんなとそうするのは非常に退屈です。
6. 残りの4/5の島では、そうしました。 上部の部屋と廊下は一種の屋根を形成しています。 それらの下に現れた部屋は「島」の内部空間にあることが判明しましたが、高層ビルの場合のようにそれらの間の空間を埋めることはありませんが、空のままにしておくので、簡単に飛び越えることができる「プラットフォーム」があります。 いくつか例を挙げましょう。
   
   
   
   
   
   
   
   ここでは、上の部屋と廊下がどのように単一の屋根に結合するかを見ることができます。
   
   
   
   
   
   
   
   そして、ここではそのような島の内部空間を見ることができます。
7. しかし、そのような島はただ空に舞い上がるだけです。 これを取り除くために、島に塔を追加しました。 それらはそれらをサポートします。
8. 実際には、レベルはすでに準備ができていますが、より美しくするためにいくつかの要素を追加しても害はありません。 まず、下に建物のモデルを追加して、都市が砂漠の上にあるように見えないようにします。ここにあります：
   
   
   
   
9. さらに、私は道路上を通るホバーカーを追加しました。

手続き的に生成されたすべての都市の準備ができました。

使い方

それでは、GitHubからダウンロードしたプラグインの使用方法を説明します。 プロジェクトを開くと、LevelGeneratorオブジェクトが1つだけ存在するマップのみが表示されます（このオブジェクトをマップにプルしたいが、コンテンツブラウザーには表示しない場合は、ShowPluginContentチェックボックスをオンにします）。



設定は次のとおりです。

1. 生成、再構築レベル、削除レベル-ボタンはデバッグに使用され、それらの助けを借りて、レベルを生成、再構築、または削除できます。
2. シードの生成を設定-乱数を使用して生成するか、特定の
3. MainMenuLevel-メインモードからメインメニューの背面に使用されるのは、キャラクターが移動するときに都市を描画するレンダリングサイクルがないという点です。
4. 順序の生成-さまざまなモジュールの描画範囲を設定できます（モジュール自体はLevelGenerator.cppファイルで設定できます）。 モジュールは「データフィラー」と「レベルビルダー」に分割され、最初のデータが生成され、2番目のデータはこのデータからレベルを隠します。 範囲番号は、キャラクターが位置する中心の半径を表します。
5. 次に、特定の環境要素の材料設定があります。
6. RoadFrequency-道路間のセルの平均数。 数値が大きいほど、道路は少なくなります。
7. MainRoadFrequency-メイン道路を分割する通常道路の平均数。
8. RoadSize-セル内の通常の道路の幅
9. MainRoadSize-セル内の主要道路の幅
10. TowerFrequency-1つの支持タワーにある島のセルの数。
11. FullBildingTowersFrequency-残りと比較した高層ビルを表す島の数。 数字が大きいほど少なくなります。
12. FloorNum-レベルのフロアの数。 この数をグラフレイヤーの数の倍数+ 1として取得することをお勧めします
13. CellSize-セルのサイズ。
14. CellHeight-セルの高さ
15. FirstCityFloorおよびSecondCityFloor-これらの値は、地面からのレベルの高さを決定します。
16. ActorTag-生成されたセクターは、この名前のフォルダーに配置されます。
17. GraphNodsFrequency-グラフノード間の平均距離を決定します。 数値が大きいほど、グラフの頻度は少なくなります。
18. GraphLayerNum-グラフレイヤーの数。
19. HoverCarTrackLayers-ホバーカーのあるレイヤーが含まれます。 各レイヤーには、ホバークラフトの高さ、ホバークラフトの飛行方向、およびそれらの間の平均距離などのパラメーターがあります。
20. WallThickness-生成されたメッシュの壁の厚さ。 天井の厚さもこの数値に等しいことを付け加えます。
21. ComplicitySpawnForTick-1ティックで生成されたセクターの合計複雑度。 数字が大きいほど、ゲーム中にスポーンとジャークの遅延が大きくなる可能性があります。 ティックごとに生成できるセクターの数を単に設定しないのはなぜですか。 また、セクターによってスポーンにかかる時間が異なるためです。 VirtualSpawner.hファイルで特定の各セクターの複雑さを確認できます。
22. DeltaCellForGeneration-レベルの再構築を開始するためにキャラクターがシフトする必要があるセルの数。
23. MinBildingZoneSize-セル内の島の最小サイズ。 突然島が現れたら
    
    この値より小さい幅または長い場合、隣接するものに接続されます。

次に、3つのリポジトリがあります（LevelGenサブセクションを右クリックしてリポジトリデータが作成されます）。

タワーストレージ

TowerStorageには-2種類のオブジェクトがあります。

1. Twerは、LevelTowerActorTowerクラスから派生したオブジェクトです。 彼らは、島を通過する塔がどのように見えるかを決定します。
2. ビルディングは、LevelTowerActorBildingクラスから派生したオブジェクトです。 レベルの下部に出現する建物の外観を決定します。

したがって、設計図の1つを作成すると、次のようになります。







コンストラクションツリーにはBordersShowerオブジェクトがあります-モデルがその下に強調表示されている領域内に収まるか、境界からはみ出ていることを理解できるようにするために必要です。

• サイズ-セルで認識されるサイズ。
• BildingHeight-値が1の場合は建物の高さを決定し、2の場合はSecondCytiFlore（赤色）を超えてはならず、FistCytiFlore + SecondCytiFloreを超えてはいけません。
  
  これは、BildingHeight = 1の建物のみが道路の下にスポーンしてホバーカーにスペースを与えるために必要です。
• CellSize-レベルを生成するとき、CellSizeはLevelGenrator設定から取得されるため、BorderComponentが正しく表示されるためにのみセルサイズが必要です。
• FistCytiFlore、SecondCytiFlore-BorderComponentが正しく表示されるためだけにまったく同じことが必要です。

ルームストレージ

RoomStorageには、レベルに配置された部屋のパラメーターを決定するオブジェクトがあります。

1. NodeRooms-グラフのノードにある部屋。 LevelRoomActorNodeから派生
2. GroundLinkRooms-これらは、NodeRoomを接続する廊下のセクションです。 LevelRoomActorLinkから派生
3. RoadLinkRooms-このセクションは、廊下が道路を横断する場合に挿入されます。 LevelRoomActorRoadLinkから派生
4. TerraceLinkRoom-これらは、壁沿いの道路の上にある廊下のセクションです。 LevelRoomActorTerraceLinkから派生

部屋の1つを作成すると、次のようになります。







前のケースと同様に、BordersShowerが表示されますが、既に他のパラメーターがあります。

• JointSlots-他の部屋が参加する場所を決定します。 それらを設定するには、4から相対的な座標と方向を決定する必要があります。正しく定義されていない場合、スロットはWrongSlotsMaterialでペイントされます。
• RoomSize-セル内の部屋のサイズ。 すべての部屋は直方体です。
• RoomWals-JointSlotのように設定された、部屋を囲む壁を追加できます。 なぜ必要なのですか？ 場所によっては、部屋に壁がない場合があります。壁がここに追加された場合、常に壁が追加されます。
• CanPlayerSpanw-この部屋にキャラクターを表示できますか。
• CellSize、CellHeight、WallTicness-同様に、これらはBordersShowerレンダリングにのみ必要であり、レベル生成には影響しません。

ホバーカーストレージ

HoverCarStorageには、ホバーカーのパラメーターを定義するオブジェクトが含まれています。 これらのオブジェクトは、HoverCarActorから派生しています。



このようなオブジェクトを作成するときに表示されるものは次のとおりです。







このオブジェクトには既にBordersShowerがなく、唯一のパラメーターはヒーロー車の速度を決定するSpeedです。ForwardCarDistanceパラメーターは使用されません。



それだけです



プラグインをダウンロードするためのリンク

サプライズ

まだ最後まで読んでいる人たちは、約束された驚きを待っています。そして彼らは、私のゲーム「The Future City Project」です。 このゲームは、手続き的に生成された世界でのパルクールを使用した一人称アクションゲームです。



ダウンロードリンク「未来都市プロジェクト」