Terrain lisse Voxel

En tant que projet personnel, j'essaie de créer un générateur de terrain qui créera un terrain ressemblant à un terrain lisse Castle Story.

Si vous ne l'avez pas encore vu, voici:

Comme vous pouvez le voir, c'est une combinaison de blocs et de blocs "lisses".

Ce que j'ai essayé de faire pour émuler ce look, c'est de donner à chaque bloc de surface une mini-carte de hauteur. Cela fonctionne généralement, mais il y a quelques problèmes, ce qui donne un terrain comme celui-ci:

Le problème est que chaque bloc est 1x1x1, mais parfois la hauteur à un endroit particulier est négative ou> 1. Dans ce cas, je le clipse et règle la hauteur sur 0 ou 1.

Pour mieux illustrer ce que je veux dire, voici un diagramme:

Pour générer la hauteur, je fais essentiellement:

genColumn(int x, int z)
{
    int highestBlockY = (int)noise2d(x, z);

    bool is_surface = true;

    for(int y = max_height - 1; y >= 0; y--)
    {
        Block b;

        if(is_surface)
        {
            b = Block.Grass;
            b.HasHeightMap = true;

            // generate heightmap
            for(int ix = 0; ix < 5; ix++)
            {
                for(int iz = 0; iz < 5; iz++)
                {
                    float heightHere = noise2d(x + ix / 4, z + iz / 4) - y;

                    // clip heights
                    if(heightHere > 1)
                        heightHere = 1;

                    if(heightHere < 0)
                        heightHere = 0;

                    b.HeightMap[ix][iz] = heightHere;
                }
            }

            is_surface = false;
        }
        else
        {
            b = Block.Dirt;
        }

        setBlock(x, y, z, b);
    }
}

Peut-être que j'aborde mal cela en utilisant la "vraie" valeur de bruit perlin?

Toute aide serait grandement appréciée!

Castle Story ressemble à ceci en raison de contraintes techniques: s'il y avait une carte de hauteur pour chaque voxel dans le volume entier, plutôt que seulement une carte de hauteur pour chaque voxel de surface , le coût de stockage serait considérablement plus élevé, de l'ordre de O (n ^ 3 ) qui peut être prohibitif, par opposition à un O plus favorable (n ^ 2), où n est la longueur latérale d'un espace de voxel cubique représentant votre monde. Gardez à l'esprit que les informations de carte de hauteur pour les voxels souterrains sont implicites dans la structure de la grille, donc les informations de carte de hauteur ne doivent être stockées explicitement que pour les voxels qui se trouvent à la surface. Ainsi, les gars de Castle Story ont claqué des sommets sur les interstices de la grille pour économiser sur les coûts de stockage et la complexité de la construction du maillage ... lisez la suite.

Tout d'abord, examinons vos options:

(1) va vous rendre les choses difficiles, car dans une seule colonne de voxel, vous ne voulez que des informations de mini-hauteur pour le voxel le plus haut - reportez-vous au premier paragraphe pour les raisons. En regardant (1), la colonne de droite contient des informations de carte de hauteur pour le haut et le deuxième à partir du haut (et cela pourrait s'appliquer au troisième à partir du haut et ainsi de suite, si la pente était suffisamment extrême). Ce n'est pas bien.

(2) Est probablement alors une meilleure option; c'est-à-dire, en s'assurant que les sommets des coins s'accrochent aux interstices de la grille de voxels. Mais comment alors aborder le problème des pentes extrêmes? Eh bien, nous devons choisir un gradient où nous nous contentons de nous accrocher à une colonne verticale et ainsi nous assurer que nous n'avons pas de dégradés qui peuvent traverser n voxels supérieurs. Un gradient de 45 degrés est la coupure naturelle pour les raisons que j'explique ci-dessous. Donc au lieu de (3), nous aurions (4):

(4) La solution du point d'angle du voxel à l'interstice de la grille la plus proche est la solution. L'effet visuel - aliasing diagonal - peut être vu dans votre capture d'écran de Castle Story. La pente de coupure pour les voxels est un gradient de 1: 1, ou 45 degrés (comme vu orthogonalement). En reculant de la solution, examinons les raisons:

• La seule façon dont nous pourrions avoir une pente extrême ininterrompue, c'est si un voxel était allongé verticalement ...
• .... Mais aucun maillage de voxel ne peut dépasser sa zone de délimitation, quelle que soit sa forme lissée réelle; un voxel doit s'asseoir dans un espace défini dans une grille 3D qui tient compte, sinon de sa forme exacte, du moins de sa boîte englobante alignée sur l'axe.

Une autre raison de l'aborder de cette façon est que, comme vous l'avez déjà découvert, le fait de ne pas utiliser l'accrochage (discrétisation) conduit à une gamme de scénarios de lissage de surface géométriquement complexes, qu'il vaut mieux éviter complètement ... les jeux de ce type ne nécessitent généralement pas le degré de précision qu'un algorithme CSG approprié fournirait, c'est la raison pour laquelle nous utilisons les voxels en premier lieu: les voxels facilitent beaucoup plus le travail incrémentiel avec les volumes que les algorithmes d'intersection de polygones à virgule flottante (continu) / CSG .