อัลกอริทึมสำหรับแผนที่ 2D ขั้นตอนที่มีเส้นทางเชื่อมต่อ

ปัญหาที่จะต้องแก้ไข:สร้างแผนที่ดันเจี้ยน 2D แบบสุ่มสำหรับเกมแบบเรียงต่อกันที่ห้องทั้งหมดเชื่อมต่อกัน

ฉันกำลังมองหาวิธีแก้ปัญหาที่ดีกว่าสิ่งที่ฉันมีอยู่ในปัจจุบัน

โซลูชันปัจจุบันของฉันคือฉันรันสองอัลกอริธึม ครั้งแรกที่สร้างดันเจี้ยนที่มีห้องพัก ที่สองตรวจสอบให้แน่ใจว่าห้องพักทุกห้องเชื่อมต่อกัน ฉันอยากรู้ว่าการแก้ปัญหาอื่นอาจมีอยู่ เร็วขึ้นและ / หรือง่ายขึ้นเป็นต้นความเร็วไม่ใช่เรื่องที่น่ากังวล แต่ถ้าความเร็วสามารถเพิ่มได้โดยไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายจริงนั่นเป็นเรื่องดี ที่สำคัญกว่านั้นคือฉันและคนอื่น ๆ ที่อ่านอาจเรียนรู้วิธีต่าง ๆ ในการเข้าถึงและแก้ไขปัญหา

ด้านล่างคือการใช้งานปัจจุบันของฉัน ขณะนี้ห้องพักไม่มีทางออกหรือออกในทิศทาง 2, 3 หรือ 4

สร้างห้องดันเจี้ยน

ตั้งค่า: ตั้งค่าห้องปัจจุบันเป็นห้องซ้ายบน

1. รับประเภทห้องที่ถูกต้องสำหรับห้องพัก (ที่ประเภทห้องที่ถูกต้องเป็นประเภทที่ไม่มีทางออกจากคุกใต้ดินและห้องที่ออกตรงกับทางออกของห้องด้านบนและห้องทางด้านซ้ายเพียงตรวจสอบด้านบนและ เหลือเนื่องจากขั้นตอนที่ 2 ด้านล่าง)
2. วางห้องลงแล้วเลื่อนพิกัด x หนึ่งก้าว หากพิกัด x เกินความกว้างของดันเจี้ยนให้ตั้งค่าพิกัด x เป็น 0 และเลื่อนไปข้างหน้าพิกัด y หนึ่งก้าว หากพิกัด y เกินความสูงของดันเจี้ยนเราก็เสร็จเรียบร้อย
3. ทำซ้ำจาก # 1

ฉันจะตรวจสอบเพื่อดูว่าห้องทั้งหมดเชื่อมต่อกันหรือไม่หากพวกเขาไม่ได้เชื่อมต่อกันทั้งหมดฉันเรียกใช้อัลกอริทึมที่สองว่าในวิธีที่ไม่เซ็กซี่ แต่ก็ดีพอในแง่ของรูปแบบดันเจี้ยน กำลังเชื่อมต่อ

กำลังตรวจสอบเพื่อดูว่าห้องทั้งหมดเชื่อมต่อกันหรือไม่

การตั้งค่า: สร้างแผนที่ 2 มิติของจำนวนเต็มแทนเส้นทางและเริ่มต้นรายการเป็นค่า "ไม่ได้ประมวลผล" (ยังไม่ผ่านการสำรวจ), -1 ตั้งค่าจำนวนเต็มดัชนีพา ธ เริ่มต้นที่ติดตามเส้นทางปัจจุบันเป็น 1 ตั้งค่าห้องปัจจุบันเป็นห้องด้านซ้ายบนโดยเพิ่มลงในสแต็กห้องเพื่อตรวจสอบ

1. หากสแต็กมีห้องที่ต้องตรวจสอบให้ pop มันตั้งค่าดัชนีพา ธ ของห้องเป็นดัชนีพา ธ ปัจจุบัน หากสแต็กไม่มีห้องใด ๆ ให้เพิ่มดัชนีพา ธ และลองรับห้องโดยเลื่อนคอลัมน์ทีละคอลัมน์ไปทีละแถวจนกว่าเราจะได้ห้องที่ยังไม่ได้ประมวลผล หากไม่มีห้องว่างเราก็เสร็จแล้ว
2. ตรวจสอบดูว่าห้องมีทางออกด้านซ้ายหรือไม่ ถ้ามันเพิ่มห้องด้านซ้ายลงในสแต็กหากยังไม่ได้อยู่บนนั้น
3. ทำซ้ำขั้นตอนที่ 2 สำหรับการลงทิศทางขวาและบนสุด (เนื่องจากเราใช้สแต็กซึ่งหมายความว่าห้องจะถูกสำรวจตามลำดับตามเข็มนาฬิกาเริ่มต้นด้วยทิศทางบนสุด)
4. ทำซ้ำจากขั้นตอนที่ 1
5. หากการนับดัชนีเส้นทางมีค่ามากกว่าหนึ่งแสดงว่ามีห้องที่ไม่ได้เชื่อมต่อ

หากมีห้องที่ไม่ได้เชื่อมต่อฉันแล้วจัดกลุ่มห้องตามดัชนีพา ธ ของพวกเขารับดัชนีเส้นทางที่ใหญ่ที่สุดและเชื่อมต่อห้องอื่นทั้งหมดกับห้องเหล่านั้น นี่เป็นงานที่ทำอยู่ แต่แผนของฉัน (ปัจจุบัน "โหดเหี้ยม") คือการผ่านแต่ละห้องในกลุ่มห้อง (ยกเว้นตอนแรก) ตรวจสอบเพื่อดูว่ามีเส้นทางแนวนอนหรือแนวตั้งไปยังกลุ่มห้อง biggeset และ ถ้าเป็นเช่นนั้นสร้างเส้นทางแนวนอน / แนวตั้งที่นั่นโดยการฉีด / ปรับปรุงห้องพักในระหว่าง ล้างและทำซ้ำ น่าเกลียดใช่แล้ว แต่มันเป็นสิ่งที่ไม่น่าสังเกตในแง่ของรูปแบบการมองเห็นดังนั้นมันจึงใช้งานได้ในแง่นั้น

หนึ่งในอัลกอริทึมที่ดีที่สุดและใช้มากที่สุดที่ฉันเคยเห็นมีการสร้างดันเจี้ยนโดยใช้การแบ่งพาร์ติชันแบบไบนารี

คำอธิบายทั่วไปที่ดีที่สุดที่ฉันได้อ่านคือคำที่พบในThe Chronicles of Doryen (ท้ายที่สุดเพื่อจุดประสงค์ในการสำรองข้อมูล) เพราะอธิบายขั้นตอนโดยไม่ต้องใช้โค้ด

แบบฝึกหัดอื่น ๆ อีกสองเรื่องในหัวข้อเดียวกันพร้อมรหัสสามารถดูได้ที่

• วิธีใช้ทรี BSP เพื่อสร้างแผนที่เกม
• การสร้างคุกใต้ดินโดยใช้ต้นไม้ BSP

การสร้างแผนภูมิ BSP

เราเริ่มจากดันเจี้ยนสี่เหลี่ยมที่เต็มไปด้วยเซลล์ผนัง พวกเราจะแยกดันเจี้ยนนี้ซ้ำ ๆ จนกว่าดันเจี้ยนย่อยแต่ละตัวจะมีขนาดประมาณห้อง การแยกดันเจี้ยนใช้การดำเนินการนี้:

• เลือกทิศทางแบบสุ่ม: การแยกในแนวนอนหรือแนวตั้ง
• เลือกตำแหน่งสุ่ม (x สำหรับแนวตั้ง, y สำหรับแนวนอน)
• แยกดันเจี้ยนเป็นสองดันเจี้ยนย่อย

ตอนนี้เรามีดันเจี้ยนย่อย A และ B สองอันเราสามารถใช้การดำเนินการเดียวกันกับทั้งคู่

เมื่อเลือกตำแหน่งการแยกเราจะต้องระมัดระวังไม่ให้ใกล้กับขอบดันเจี้ยนมากเกินไป เราจะต้องสามารถวางห้องในแต่ละดันเจี้ยนย่อยที่สร้างขึ้น เราทำซ้ำจนกว่าจะถึงดันเจี้ยนต่ำสุดจะมีขนาดประมาณห้องที่เราต้องการสร้าง

อาคารดันเจี้ยน

ตอนนี้เราสร้างห้องที่มีขนาดสุ่มในแต่ละใบไม้ของต้นไม้ แน่นอนว่าห้องต้องอยู่ในดันเจี้ยนย่อยที่เกี่ยวข้อง ขอบคุณต้นไม้ BSP เราไม่สามารถมีสองห้องที่ทับซ้อนกันได้

เพื่อสร้างทางเดินเราวนรอบใบไม้ทั้งหมดของต้นไม้เชื่อมต่อแต่ละใบกับน้องสาวของมัน หากทั้งสองห้องมีผนังแบบหันหน้าเข้าหากันเราสามารถใช้ทางเดินตรง เราต้องใช้ทางเดินรูปตัว Z

ตอนนี้เราได้รับหนึ่งระดับในต้นไม้และทำซ้ำกระบวนการย่อยภูมิภาคพ่อ ตอนนี้เราสามารถเชื่อมต่อสองภูมิภาคย่อยด้วยการเชื่อมโยงระหว่างห้องสองห้องหรือทางเดินและห้องหรือสองทางเดิน

เราทำขั้นตอนนี้ซ้ำจนกว่าเราจะเชื่อมโยงสองดันเจี้ยนย่อย A และ B แรก

วิธี BSPเห็นได้ชัดคือวิธีที่นิยมมากที่สุดสำหรับการสร้างดันเจี้ยน แต่มันไม่ได้เป็นเพียงคนเดียว

เพื่อความสมบูรณ์ฉันจะอธิบายกำเนิดที่ทำงานให้ฉัน ฉันต้องยอมรับว่าฉันจำไม่ได้ว่าฉันอ่านอะไรเกี่ยวกับเรื่องนี้ดังนั้นฉันจะบอกว่ามันไม่ใช่สิ่งประดิษฐ์ของฉัน ( บทความเก่าโดยJamis Buckฟังดูคุ้น ๆ )

เขาวงกตพร้อมห้องพัก

แนวคิดพื้นฐานก็คือดันเจี้ยนเป็นเขาวงกตที่มีห้องพักเรียงลำดับจาก ดังนั้นขั้นตอนแรกสำหรับอัลกอริทึมนี้คือการสร้างเขาวงกต :

ขั้นตอนต่อไปคือการทำให้เบาบาง (ลบปลายตาย):

ขั้นตอนที่ 3 คือการเพิ่มลูป (ทำให้มันไม่สมบูรณ์ ) แต่ฉันจะข้ามภาพเพราะมันแทบจะไม่สามารถสังเกตเห็นได้ (ฉันไม่ต้องการเขาวงกตที่สมบูรณ์แบบดังนั้นฉันจึงใช้ทางลัดสองสามขั้นตอนในอัลกอริธึมเขาวงกต มีลูปตามจุดนี้)

จากนั้นสำหรับขั้นตอนที่ 4 เราต้องลบเซลล์ที่แยกได้:

ณ จุดนี้เราทำกับทางเดินและเราพร้อมที่จะเพิ่มห้อง เพื่อที่เราจะทำสิ่งต่อไปนี้:

1. สร้างชุดห้อง (ความกว้างและความสูง)
2. สำหรับแต่ละห้องเราทำการวนซ้ำตำแหน่งที่เป็นไปได้ทั้งหมดและตัดสินใจเลือกทำเลที่ดีที่สุด
   • ตำแหน่งที่ดีที่สุดจะถูกคำนวณโดยการเพิ่มน้ำหนักให้กับเงื่อนไข (เช่นการติดกับทางเดิน)
3. เราวางห้อง

จนถึงตอนนี้ดันเจี้ยนของเราจะมีหน้าตาแบบนี้:

ขั้นตอนสุดท้ายคือการเพิ่มการตกแต่ง

บางความคิดสุดท้าย

• ผมใช้รุ่นปล้นลงของเอลเลอร์อัลกอริทึม
• อัลกอริทึมเขาวงกตที่แตกต่างกันอาจส่งผลให้พื้นผิวที่แตกต่างกัน คุณอาจต้องการอัลกอริทึมอื่น ตัวอย่างเช่นภาพต่อไปนี้แสดงพื้นผิวที่แตกต่างที่เกิดจาก "Binary Tree" (ไบอัสแนวทแยง) และรูปแบบของ "Recursive Division" (อัลกอริธึมยาว):