程序生成特定区域的建筑物

我和一个团队正在开发一个工厂建造者游戏，该游戏在游戏开始时为玩家提供一个随机的工厂。为了确保有一种“公平”的感觉，理想情况下，随机生成的工厂的面积应在（占位符值）30的几个单位内。

编写满足这些规范的基本随机矩形生成器相对简单，但我们的目标是使工厂变得更加复杂，可能由2个，3个甚至4个相交的矩形组成，从而产生更复杂的形状（例如L， U和O形建筑物）。

我尝试生成一个随机矩形，然后使用基本代数填充第二个矩形，但是到目前为止，我并没有实现超过2个矩形的运气，即使如此，我对仅2个矩形设计的结果也不满意。

一些更相关的信息：2D自上而下一些机制是factorio样式，因此房间应该具有合理的长度和宽度，以便为机械留出空间（目前在Java和Lua中使用）（可以根据需要使用内置的库）

提前致谢！

编辑：当我说“好”或“坏”的输出时，不良的输出将是具有播放器无法使用的空间的任何输出。工厂形状限制了玩家可以放置工厂机器（例如传送带）的位置。理想情况下，工厂的区域不应只有1-2个块的宽度，形状不应该是一个或两个大的矩形，而将1-2个块的线“垂悬”到一侧。一个好的输出是所有地板空间都是“可行的”，因此所有区域至少应为3-4块宽。好的输出并不一定总是很复杂（可以使用1或2个矩形），但如果由超过1-2个矩形组成，则输出的机会就很大。

您可以使用预先生成的多米诺骨牌作为元形状来构建各种建筑物。

假设您的最小可接受距离是3个街区。那么我们将考虑的最小可接受建筑单位为3x3。为了方便起见，我将其称为一个单元格，它提供了9个块的区域。接下来，选择目标起始区域并将其除以单元格区域。使用您给定的起始值，我们得到3.333；因此3个单元格会比您想要的少一些，而4个单元格会给您更多。

在这里，您有两个选择。如果您在开始区域上很灵活，请使用最适合您的方法来选择可以接受的单元格数量（即四舍五入到最接近的值，四舍五入等）。我将其称为细胞计数。

接下来，随机选择具有所需细胞计数的多氨基酸。用建筑单元替换多米诺骨牌上的每个正方形，您便拥有了最终的形状。

为了说明，假设我们选择四舍五入。这是所有3号大小的多米诺骨牌（不包括旋转/翻转）：

假设我们随机选择L形并应用随机旋转，您的建筑物将具有以下布局：

有几个问题。首先，可以使用的单元数有限制。Wikipedia将为您提供8号（octomino）以下的所有多米诺骨牌。它包含最大为12号的摘要数据，但我不知道是否有所有这些的在线清单。其次，以上解决方案仅适用于9的倍数的建筑物。有几种方法可以解决这些问题：

1）使用不同的像元大小。例如3x4、4x4等。

2）将其他单元格添加到起始的多米诺骨牌中。如果必须确保所有形状的可能性均等，这可能会很棘手，但是对于大多数游戏开发人员而言，您并不需要真正均匀分布的建筑形状。

3）淘汰建筑物以使其更大。回到该示例，如果使用3个单元，则建筑物将具有27个正方形的面积，使您短3英寸。然后，您可以扫描周边区域以粘贴1x3大小的正方形组。只要您的化妆组至少为AxB，其中A至少是您的最小可接受距离，您的结果将不会违反您的最小可接受距离约束。在以上示例的基础上，以下是可能结果的说明：

4）您可以修剪过大的建筑物，而不必填充过小的建筑物。确保遵循最小可接受距离约束比填充选项要复杂得多，但是会为您提供更多选择。

其他一些评论：

仅仅因为您可以使用给定大小的所有可能的多氨基酸，并不意味着您应该这样做。如果其中一些不好玩，破坏主题，冒犯听众（万字模式），或造成其他问题，请将其删除。另外，如果某些模式很有趣，但您也可以加权选择例程，但是太奇怪了，就无法例行弹出。最后，您可以将此解决方案与当前策略结合使用。生成矩形建筑物的时间可能占70％，而使用多米诺方法的时间可能占30％。或者，也许您从一个矩形建筑开始，然后将一个小的多米诺骨牌粘在外面。

构建过程生成器的一种简单方法是：

1. 随机建造东西
2. 运行一个检查输出是否良好的函数
3. 如果输出不好，请执行步骤1

即使需要花费数千次运行才能完成，大多数简单的生成器也可以使用这种方法。优点是生成器中不需要很多智能设备，并且由于检查某件商品的良好性要比构建100％的时间好的商品容易得多，因此这种方法非常简单。

您已经列出了一些关于产出是否良好的客观指标；这样就足以创建一个快速且肮脏的生成器。将矩形随机放置在一个区域内，如果例如只有1-2个块宽的区域，则拒绝输出。

从此开始，然后进行改进和优化。

鉴于“所有区域的宽度至少为3-4个街区”的限制，想到的第一个想法如下所示：

1. 选择3x3、3x4、4x3或4x4之一
2. 将该大小的块放置在网格的中心
3. 选择一个方向（上，左，右，下）
4. 尝试在该方向上将3x3块放置在先前放置的块旁边
5. 如果成功，则以一定的概率尝试按照您不只是选择的方向之一将块扩展为4x3块
6. 很有可能将a移动到填充块的随机边缘
7. 重复步骤3到6，直到区域足够大

基本思想是，假设您希望所有区域都至少具有给定的大小，则只能在该大小的区域中工作。更一般而言，如果您希望所有生成的输出都是真实的，请查看是否可以使所有部分生成的输出都真实。

考虑使用布尔值NOT和UNION并在它们之间随机选择。

1. 放置一个随机矩形。
2. 放置第二个随机矩形。
3. 随机选择是将它们合并还是从第一个中减去第二个。
4. 重复多个矩形。虽然只有两个或三个可能会给出足够合理的结果。

然后，我将计算面积并将其放大或缩小，使其更接近您要寻找的近似尺寸，然后测试尺寸是否不小于所需的最小数量。