游戏里探索迷宫很好玩,玩多了就没什么“新”了?
没错,如果游戏迷宫差别不大,时间久了就容易熟悉地图,降低探索的乐趣。
现在,概率编程语言markovjunior解决了这个问题:
使用马尔可夫算法,批量迷宫随机生成,无一重复。你永远不知道你玩的下一个迷宫会是什么样子:
它不仅是一个2d迷宫,还是一个3d迷宫,有几层地图,可以随机生成:
这个项目一出,立刻上了github的热榜,不到一周就已经收获了2.6k星。
有网友感叹,这种编程语言可以直接为rpg游戏或者动作游戏生成建筑。
keras的作者也对这种概率编程语言相当感兴趣:
我们来看看它的原理是什么,如何随机生成各种迷宫。
基于马尔可夫算法的构造
据作者介绍,这套概率编程语言借鉴了马尔可夫算法。
具体来说,这种概率编程语言由一系列特定的规则组成,是一个有序列表。
在生成模型的过程中,它会利用马尔可夫算法实现“随机生成”,然后制定一系列特定的规则来确定生成模型的类型,比如迷宫、地形图或者电路图。
马尔可夫链具有“无记忆”的性质,即下一个状态的概率分布只能由当前状态决定,在时间序列中之前的事件与其无关。
那么,这些具体的规则到底是什么样子的呢?
例如,最简单的规则之一是将“黑色”色块重写为“白色”色块,直到它最终填充整个模型:
例如,通过实现将“白-黑”色块重写为“白-白”色块的规则,并结合马尔可夫算法,可以得到一个概率生成模型:
再比如,基于“推箱游戏”的规则,
推箱子游戏
可以用这批小红点随机“运送”白方到指定地点:
像这样的具体规则还有很多,都包含在markovjunior里面。
那么,我们如何使用这些规则来生成随机模型呢?
2d/3d迷宫,可以绘制地形图和电路图。
以随机生成2d迷宫为例:
这样一个随机的迷宫,markovjunior手边能做出一把,只基于两条规则:
第一个规则是将“红-黑-黑”色块随机改写成“绿-绿-红”色块。
第二条规则,当第一条规则被“卡住”,即没有符合条件的选项时,自动执行,将“红绿绿”色块随机改写为“白-白-红”色块。
这样,算法可以通过第一条规则生成随机路径,回溯没有经过的路径,通过第二条规则生成分叉,最后遍历整个黑图生成一组“2d迷宫”。
有一个更简单的想法。将所有“白-黑-黑”替换为“白-a-白”,其中a为中间状态,不作为起点,迷宫生成后替换为白色。
根据作者的说法,使用这个规则,一行代码可以随机生成2d或3d迷宫。
3d迷宫看起来像这样
基于这一思想,通过改变规则组合方法,可以生成随机地形图。
比如尝试生成一个河流地形图,只需要使用上面的生成模型方法,再加上一些其他的重写规则,就可以得出一个随机的河流图:
除了地形图和简单的2d/三维迷宫,更复杂的三维建筑也可以做。只需要在两个2d“迷宫”之间的任意位置生成一批“楼梯”:
嗯,连电路图都能画出来…
作者认为,只要灵活运用这些规则,markovjunior就可以随机生成各种建筑和图片。
可以说非常好用。
著名的wfc算法的作者。
马克西姆·顾敏,这种概率编程语言的作者,是一个独立的游戏开发者。
他做过最著名的项目应该是一套叫“波函数坍缩算法”的东西。目前,github上有18.7kstars。
这个wfc算法是他受量子力学中“波函数坍缩”概念的启发而创造的,目前已经应用到一些游戏中,比如“小镇折叠乐”等等。
马克西姆·顾敏没有透露更多关于自己的信息,但我们可以在他的最新皇冠会员网址主页上看到,这位大哥自称“概率模型之王,程序化的一代弥赛亚,马尔可夫链的驯服者……”
从github的角度来看,这些年来,他一直专注于将各种数学算法应用于程序化生成,做出各种有趣的模型。
可能你玩过的一些游戏已经用上了他开发的算法。
项目地址: