[📜일지] 펭귄이 사막에서 총질하는 게임 개발일지 -3-

[Frustma..(youhk40)]

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안녕.

오늘은 맵 시스템 제작한 내용 간단히 소개하려고 왔어.

나는

셀룰러 오토마타 : 자연스러운 타일 배치를 위해 사용

아이작 던전 생성 : 방과 방을 확실히 구분하여 전체 맵을 컨트롤 가능

방식을 결합해서 맵 생성 시스템을 만들었어.

위에 링크를 읽으면 내용을 잘 설명해줘서 필요 없을지도 모르겠지만 영어가 불편한 사람 있을 수도 있으니

간단하게 설명해줄게.

우선 아이작 방식의 던전 생성은 게임 그대로의 던전 생성 방식이니까 패스할게.

아이작 게임을 안 해본 사람은

이런 방식으로 던전을 생성한다고 생각하면 될 것 같아.

셀룰러 오토마타 알고리즘은 자연스러운 지형을 만드는 알고리즘이야.

위 사진을 보면 알고리즘이 어떻게 구동하는지 대략적으로 유추할 수 있어.

우선 셀룰러 오토마타를 설명하기 전에 전제 조건부터 정의하고 시작할게.

나는 벽이랑 땅 타일의 위치를 2차원 배열에 저장했어.

벽은 1, 땅은 0 이런식으로.

위 그림의 타일 배치는

100000

111100

011110

011111

000111

이런 식으로 배열에 저장돼있어.

내가 사용한 셀룰러 오토마타 알고리즘은 2차원 배열을 기준으로 적용해.

셀룰러 오토마타를 시작할 때는

이런 식으로 각 배열의 위치마다 45% 확률로 0과 1 값을 결정해.

이 확률은 결과를 보면서 임의로 조정하고 초기 시작을 펄린 노이즈를 사용해서 결정하는 경우도 있어.

어쨋든, 위의 사진으로는 맵으로 활용할 수 없으니까 모종의 공정을 가해야 돼. 여기서 사용하는게

셀룰러 오토마타 알고리즘이야.

각 배열 값을 하나의 세포처럼 보고 세포 주위에 위치한 세포값을 참고해서 값을 수정해.

(x,y)에 위치한 세포를 기준으로 3*3 배열의 값을 참고해. 이때 확인하는 정보는 다음과 같아.

1.(x,y)에 위치한 세포가 활성화됐는가?(활성화 : 벽, 비활성화 : 땅)

2.(x,y)를 제외한 (x-1,y-1) ~ (x+1,y+1)의 세포들 중 활성화된 세포들의 개수와 비활성화된 세포들의 개수

이 두 정보를 종합해서 맵을 다듬는거야.

나는 다음 방식으로 맵을 다듬었어.

(x,y) 타일이 땅일 경우 -> 주위에 땅 타일 개수가 4 이상일 경우 -> (x,y) 타일은 그대로 땅으로 유지

(x,y) 타일이 벽일 경우 -> 주위에 땅 타일 개수가 5 이상일 경우 -> (x,y) 타일은 땅 타일로 변함.

그 외에 경우 -> (x,y) 타일은 벽으로 바뀜.

이 방식이 위에서 보여주었던

이 방식이랑 똑같으니까 결과는 위 사진으로 대체할게.

그런데 이 셀룰러 오토마타 알고리즘만을 사용하면 방 개수나 던전의 구조를 조절할 수 없다는 단점이 있어.

그래서 여기서 아이작 던전 알고리즘을 결합시켰어.

결합할 때 많이 참고한 레딧 게시글이 있어.

이 게시글에서는 BSP(Binary Space Partitioning) 알고리즘이랑 셀룰러 오토마타 알고리즘을 결합시켰어.

관심있으면 한 번 꼭 읽어봐. 도움 될거라 생각해.

저 레딧 게시글에서는 기존의 셀룰러 오토마타 알고리즘을 조금 변형시켰어.

바로 영구적인 벽과 땅을 배치시킨건데, 이 개념을 통해서 방의 구조를 만들 수 있었어.

이제 타일 배열에는 땅(0), 벽(1) 값 말고도 영구적인 땅(2), 영구적인 벽(3) 값을 가질 수 있어.

그리고 위에서 이야기 했던

(x,y) 타일이 땅일 경우 -> 주위에 땅 타일 개수가 4 이상일 경우 -> (x,y) 타일은 그대로 땅으로 유지

(x,y) 타일이 벽일 경우 -> 주위에 땅 타일 개수가 5 이상일 경우 -> (x,y) 타일은 땅 타일로 변함.

그 외에 경우 -> (x,y) 타일은 벽으로 바뀜

이 프로세스가 다음과 같이 바뀌어.

(x,y) 타일이 영구적인 땅(2)이 아닌 땅(0)일 경우 -> 주위에 땅(0, 2) 타일 개수가 4 이상일 경우 -> (x,y) 타일은 그대로 땅(0)으로 유지

(x,y) 타일이 영구적인 벽(3)이 아닌 벽(1)일 경우 -> 주위에 땅(0, 2) 타일 개수가 5 이상일 경우 -> (x,y) 타일은 땅(0) 타일로 변함.

그 외에 땅(0)이나 벽(1)일 경우 -> (x,y) 타일은 벽(1)으로 바뀜

말이 어려워서 코드가 더 편하면 이거 보면 돼.

결과적으로 프로세스마다 위 사진처럼 변하는 것을 볼 수 있어.

영구적인 벽이나 땅 타일은 프로세스가 변해도 영구적인 땅, 벽으로 남아.

그래서 이 영구적인 땅을 사용해서 방의 형태를 유지할 최소 범위를 지정하는거야.

그 다음에 주위에 45% 확률로 생성되는 땅 타일들을 배치해서 프로세스를 돌리면 저런 방 형태가 생겨.

어느정도 맵 배열의 크기가 커지면 꽤 다양한 형태가 나오게 돼.

이제 방 하나의 대략적인 형태를 정했으니 방과 방을 잇는 벽을 만들어야 돼.

옅은 회색 - 땅(0)

짙은 회색 - 벽(1)

흰색 - 영구적인 땅(2)

검은색 - 영구적인 벽(3)

각 색들은 다음 데이터를 의미해.

방과 방을 잇는 길을 위해 영구적인 땅으로 직선길을 만든 후에 그 길 주위로 셀룰러 세포들을 뿌리면

방과 방을 잇는 길을 만들 수 있어.

지금까지 흐름을 잘 따라왔으면 쉽게 이해할 수 있을거야.

그 다음 영구적인 땅 주위에 땅(0)과 벽(1)을 45:55 비율로 뿌린 뒤 알고리즘을 적용하면 돼.

그럼 결과적으로 이런 식으로 랜덤 생성되는 맵을 만들 수 있어.

물은 임시로 고정 생성되니 무시해줘.

이제 맵 데이터를 담은 배열이 준비 됐으니 그 값에 맞추어서 타일링 하면 돼.

내가 사용한 게임 엔진인 게임메이커 스튜디오 2(GMS:2)는 오토타일링 기능이

제대로 준비가 안돼있어서 직접 짜야됐어. 다른 엔진은 잘 모르겠네.

오토타일링은 게시글을 참고해서 만들었어.

나는 8-bit 방향 타일을 사용했어. 원리는 쉬우니까 게시글의 그림만 봐도 이해할 수 있을거야.

결과적으로

이런 형태의 맵을 만들 수 있었어.

사실 어느정도 이 방식을 써본 사람들은 알겠지만, 아직 내가 만든 맵 생성 알고리즘 자체가 많이 빈약해.

맵 생성 알고리즘을 세 네번정도 갈아 엎으면서 뭐가 제일 좋을지 고민중인데 나중에 가다듬고 다시 올릴게.

그럼 다음에봐~

[익명(124.57)]

동굴맵만들때나 쓰는건줄알앗는데 타일링으로도 쓸수잇구나

[ㅆㅇㅆ(121.130)]

이야 도움 많이 된다. 나도 예전에 보고 했는데 오토 스케일링 개념을 몰라서 못했었는데 고맙다. 덕분에 알아간다

[무능한나나(hmg6435573)]

[11111111(llllllll11111111)]

이 알고리즘 쓸 일 생겼는데 잘됐다 ㄱㅅ - dc App

[Dux(ohs1993)]

굉장히 간단해 보이지만 해당 알고리즘은 고체물리에서 상전이, 초전도체 연구 등에서도 쓰이는.. - dc App