本節是《幽靈行動·荒野》大世界制作技術的第二章。技術美術工程師Erwin Heyms展示了他的團隊在開放世界游戲中如何處理小城市，河流和道路的程序化生成的一些細節內容。

道路與河流

加入Ghost Recon Wildlands 項目時，創建道路是我的首要任務。當時，我們正在研究如何houdini應用到我們的開發流程當中。我們想要創建一個巨大，逼真且美麗的，玩家可以真正深入體驗的開放世界。使用傳統的地形雕刻技術來創建荒野世界是一項艱巨的任務，這就是我們決定創建程序化工具的原因。

我們有數千公里的公路，這是多姿多彩的玻利維亞獨特的景觀構成。要使整個景觀世界有一個連貫統一的公路，我們需要一個統一的計算系統。
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我們的道路系統運行得非常快，這使我們見識到自動化工具對于驅動制作流程的強大作用。這大大提高了我們迭代道路系統的速度，而且它還為我們提供了大量的關聯數據，我們可以將其用于其他程序化工具以及游戲邏輯數據中。

路網系統本質上是一種定制的尋路算法，它會依賴地形的特征進行計算。

設計人員只需要為每段道路設置路點，并告訴工具要創建哪種類型的道路，就會自動生成道路并嵌入到當前的路網中。

該工具必須易于使用，并且對我們的美術師來說足夠靈活，因此，我們要確保設計人員可以方便調整道路的彎曲走向，比如能決定哪些區域尋路算法應該跳過，比如新建的路段要以多大的粘度融入原本的路網中。
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這聽起來可能很復雜，但實際上非常容易理解，這其實跟在現實世界中構建道路的思路是一樣的。在現實世界中中，道路的規劃決于建筑成本以及如何生產最便宜的道路。

在后臺，我們的路網系統基本上就是這樣做的。我們給尋路器定義一些特性，比如遇到陡峭的斜坡，我們的道路會呈現很多急轉彎的走向；遇到平坦的地勢就會稍微平順一些。最終，會生成一個中蜿蜒盤旋的山路的感覺。

同時，尋路器會遵循現有的道路網，按照實現世界建路原則（成本低廉），新創建的道路將會融入到現有的路網中并且合理設計道路分叉。這個功能尤其有利于構建一些非常美觀逼真的路網。

至于我們如何將道路網絡應用于地形……

我們通過導出獲得一系列的高度圖應用到地形上，使得地形變形以適配路網，同時導出材質權重圖來標記路網區域的材質。

為使加快工作流程，路網的地形變形的計算會放在渲染農場上進行，每當設計師完成鋪設道路的工作時，他們都可以將數據推送到渲染農場，幾分鐘之內就可以得到結果并貼在地形上了。
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鐵路和河流工具使用類似的過程，它們都使用尋路算法，但規則不同。

鐵路工具比道路需要更淺且更平坦的路徑，并在嘗試穿越山坡時沿途創建了隧道和橋梁。

Twan De Graaf生產的河流和小溪只允許出現在沿著山坡下行的地方，并且尋路是從山頂開始最近的水域。
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最終，河流，道路和其他元素的融合有時會創造出一些令人驚嘆的效果。

城市建筑

最大的挑戰之一是使城鎮看起來逼真，尤其是對于不同的環境和規模。

道路連接必須合理，城鎮必須看起來好像是向外發展，中心的大型建筑向外輻射到較小的房屋和農田。

交給設計人員的工具的第一個版本可以建立看起來像鄉村的城鎮。

它建造了一系列主要街道，較小的街道將中心連接起來，并向外輻射到郊區和農田。
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第一個版本的工具是這樣從左到右一步一步生成的

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最初，該工具主要產生于像這樣的小村莊。

這種方法效果很好，但是與生產中的許多其他事情一樣，一旦賦予藝術家更大的創作能力，他們就會想要更多。
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雖然我們的設計師能夠手動繪制或清除道路，但這種形式的工具太局限了，無法產生令人信服的結果。

我們真正需要的是創建城市，這意味著我們需要解決更多更復雜的問題。

因此，對于第二個版本，我添加了對網格道路，人行道，建筑物行和其他一些功能的支持。
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Barvechos –一個龐大的城市。

該工具還需要一些時間來計算建筑物的位置。“計算時間”隨著您要創建的解算區域的增加而呈指數增長。

一次計算我們一些最大的城鎮的所有建筑物可能需要20分鐘。

但是，可以通過將數據緩存到磁盤來減少解算時間，這還可以一次在較小的群集中計算建筑物的位置。

算法

建筑物放置系統可能是整個解算工具中最復雜的部分。

它使用了一種自我感知的打包算法，我們可以獲取一系列建筑物，每個建筑物都有自己的放置在城鎮中的規則。

該算法嘗試按優先級順序或預定比例從列表中放置每個建筑物。

該工具會首先對關鍵性地標建筑進行優先級排序，然后填充上的其余部分：房屋和市場攤位等其他真正使城鎮栩栩如生的二級建筑結構。

該算法的工作原理是根據道路將城鎮劃分成多個區域，然后從里到外掃描每個區域以查找合適的放置位置。

然后，它收集有關這些位置的各種信息，然后對照建筑列表，QQ號碼交易判斷哪些建組適合放置在這些區域。

這些位置上的信息包括：與市中心的距離，水邊或附近的鐵路，地形的坡度、由設計師特別指定的信息。

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該工具還會查看有關已放置的其他建筑物的信息。

如果城鎮中已有教堂，則不會在該教堂附近150米之內產生另一座宗教建筑。

總共我創建了70多個不同的規則和條件，我們可以為每個建筑物設置這些規則和條件，這確實使放置算法變得非常強大和靈活。

如果我們出于任何原因不得不搬遷或更改城鎮，該工具可能會使這項本來很繁重的任務變得非常容易。

綜上所述，在發展過程中，最大的城鎮之一巴維喬斯（Barvechos）可能已被完全重建了5次以上。
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Khochi –該鎮將許多不同的工具結合在一起。

植被

大場景的植被放置由兩個部分組成
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• 草：根據地形材質的權重密度圖進行分布
• 樹、灌木：灌木和樹木的散布規則由Houdini工具計算并生成點云數據的方式實現

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散布樹木和灌木叢基于一個非常簡單的概念“cascade”：下圖中，紅色的點表示大樹，綠點代表中型樹，藍色點代表小樹和灌木叢。
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為了增加復雜性，我們首先調整密度，比例，坡度，資源之間的空間等。然后再添加額外的一些規則，比如朝陽面、比如規定哪些物種對應地表哪一層材質、多層地表材質之間的包容和排斥，例如雨水侵蝕，河床，懸崖等等。最后，我們結合這些規則刪除一些不正確的植被分布。在道路，鐵路，水域和行人路上，植被會被自動刪除。

我們與地形/巖石美術師緊密合作，以匹配地表分配規則（是指splat map）和植被規則。這樣，與植被分布有關的地表材質，巖石和flowmap直接影響了森林在遠處呈現的效果。
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在資源方面，我們嘗試對同一物種采用不同的結構，并避免每個群落具有太多不同的物種，這是會更自然一些。您使用的物種越多，就越難做到真實和自然。
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在性能方面，密度是一個問題。我們提出的解決方案是：我們沒有采用每種資源固定的LOD距離值得方法，而是決定采用更靈活的方法：根據植被密度來調整LOD值。

因此，根據其在世界上的位置，同一資源可能具有不同的LOD值。更高的密度意味著LOD更激進，會更快地切換到最后一層LOD：Imposter。
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Imposter是建造如此大的森林的最后一個重要組成部分，從遠處可見。這是一個動態的billboard系統，可根據攝像機的角度允許樹木呈現的不同側視圖。它包含不同的紋理通道達到更復雜的光照效果，例如保持光照關系，假投影和半透明。
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總結

以上是生活随笔為你收集整理的《幽灵行动·荒野》中的程序化技术：道路、河流、城镇、植被的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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