如何生成城市街道网络？

我想为游戏创建一个城市生成器，但是在生成的一开始我就面临一个问题：道路系统。

由于这是一个中世纪世界，所以我不希望像许多现代城市一样制定网格计划。理想情况下，我更喜欢伪随机生成的大型大道和较小街道，在这些地方可能会迷路，但仍需遵循一些逻辑-而不是完全迷宫。
看起来像是自然生长的城镇。

为了简单起见，假设我的城市处于平坦且稳定的地形上，没有任何过河或救济问题。之后，我可以尝试将其集成到解决方案中。

我没有确定我的城市的确切大小或位置，因此，如果您有一个仅适用于具有精确形式（正方形，圆形，矩形等）的城市的解决方案，我会采用。

Parish和Müller的《城市程序化建模》是从程序化城市生成开始的一个好地方。他们的论文提出了一个L系统，其中将有关人口密度和道路模式（矩形网格，径向和最小海拔变化）的规则进行组合，然后进行固定以适应诸如水滨和道路美观之类的局部约束。尽管该系统的结果令人印象深刻，但已被批评为不必要地复杂。Barrett的替代解决方案在Rudzicz的Spare Parts开发博客中进行了重新阐述，如下所示：

• 维护“拟议”道路清单
• 按顺序评估他们
• 是否可以接受（经过或不经过一些小的修改）
• 存储每条接受的道路，同时“提议”一些更多的分支

这种方法消除了Parish和Müller的L系统中继承的大多数符号重写内务处理方法。您可以在此处查看此方法的演示。

这种方法的优点是它与城市形状无关-您可以根据需要添加轮廓约束，因此可以根据游戏设计的需求而不是算法来确定城市的形状。根据您的城市规模，这可能就足够了。这是上面的演示的结果，细分上限为100 。以下是细分限制为500的结果：

您可以部分地通过更改道路分支规则，避免90度角等来对此进行调整。如果布局仍然过于规则，这是我的更正：

将您的城市网格转换成一个图形，其中每条街道是一条边，每个路口是一个节点。接下来，使用您喜欢的任何算法将图形转换为迷宫。这是变成迷宫的最后一个例子：

现在输出有相反的问题，就像迷宫一样。但是现在我们可以应用Jamis Buck的Dungeon Generator的Secret Workings中的两种技术。首先，通过删除一些死胡同的走廊来增加稀疏性。接下来，通过添加创建循环的道路（即在图形中引入循环）来增加连接性。这是一个示例结果：

注意：通过仅对城市网格应用边缘去除，可以从面向网格的早期布局阶段（在生成迷宫之前）直接获得相同的最终结果。这种方法的问题在于，您必须确保移除边缘不会对城市造成划分，从而使部分区域无法触及。

如果您在Google上查找中世纪/旧城市规划，您会发现许多不同的变化，主要是基于城市起源（例如，随机定居点与有组织的军事阵地）。

我认为您正在寻找一种更加自然生长/混乱的解决方案。

对于这些，我会尝试这样的方法：

• 从一条从一端到另一端的主干路开始（并理想地连接其他定居点。如果需要，创建第三条道路，以便获得一个可开始定居点的路口。
• 在道路上放置一些房屋（仅在一侧）。
• 现在沿着房屋加宽那条路，并在另一侧添加一个主要地标（通常是教堂，但这也可能是一些磨坊或类似的）。这将是您的中心/市场。
• 现在在带有房屋的区域外选择两个位置，并创建一条封闭房屋的新道路。
• （可选）在连接新旧道路的房屋之间创建一些较小的盟友。
• 现在重复直到对“核心”感到满意为止：
  • 再添加一些房子。
  • 添加另一条封闭它们的道路。
  • 加上连接道路的小巷。
• 一旦对此感到满意，就可以完成。如果应该是城镇，则将其用墙围起来，并重复几次最后的步骤，在墙外增加其他房屋。

首先，有很多方法可以进行程序生成，但都不是一件容易的事，我将通过某种方式来决定如何使其能够工作，取决于您采用，修改或丢弃它。

JS中的伪代码，因为它更易于理解。

1º定义了一个入口点，当您要构建一个中世纪城市时，我们将从一个正方形开始，因此可以说您的城镇将有300个正方形单位，并且正方形将在其中间（用X表示）。

       300
________________
|               |
|               |
|               | 300
|       X       |
|               |
|               |
|_______________|

const square = [ 150, 150 ];

2º现在我们将成为大道，它们的数量将是随机的，它们将是笔直的，并且将从中间广场或其他大道开始

let avenues = [] // will contain start and end [[sx,sy],[ex,ey]]
const n_avenues = RANDOM(4, 8); // number of avenues
const n_av_from_square = RANDOM(0, avenues); // starting in the square

for av in av_from_square
  avenues.push(square, [RANDOM(0, 200) + 100, RANDOM(0, 200) + 100])
  // we want avenues to have, at least 100 units length, thats why we randomize just te last 200 units of the whole town size

这应该给您一个广场和几条主要街道

       300
________________
|   \\          |
|    \\         |
|     \\        | 300
|       X=====  |
|               |
|               |
|_______________|

现在我们必须设置不在主广场开始的道路，它们将与其他道路相交

for av in (n_avenues - av_from_square){
  const av_to_intersect = avenues[RANDOM(0,avenues.length)];

  //check av_to... and get a perpendicular vector (explained bellow)
  av[0] = [ av_to_intersect[0][1], - av_to_intersect[0][0] ];
  av[1] = [ av_to_intersect[1][1], - av_to_intersect[1][0] ];

}

要获得垂直向量，您必须交换x，y线并取反新的y：

刷== x：noswiped.y，y：-1 *（noswiped.x）

现在您应该有类似的东西，它看起来不像一个城镇吗？：P

       300
________________
|   \\  //      |
|    \\//  ||   |
|     \\   ||   | 300
|    //\X=====  |
|   //     ||   |
|          ||   |
|_______________|

3º现在，您只需要将大街与短街道互连即可，也可以在整个城镇中生成随机的正方形，并对其进行相同的制作，或者仅从第二个正方形生成小街道，这取决于您。

请记住，您的街道最短，小镇看上去很混乱。