如何产生类似于Minecraft的洞穴？

我已经在3D程序世界中工作了一段时间，并且想开始添加洞穴系统。我目前正在使用2D / 3D Perlin Noise来生成地形，并结合使用Marching Cubes来实现更平滑的地形。当涉及到相互连通的山洞时，我感到很困惑。

我希望能得到更多类似于Minecraft的洞穴系统的东西。它们似乎是非常紧密的联系，几乎可以在任何方向随机分支，并且洞穴中的几乎任何点都将具有相当圆形的外观，并且整个半径范围都相等（不是最好的措词，但是不确定如何放置它） 。

生成我想要的洞穴的最大挑战是，我要动态生成世界。当前，世界是逐块生成的，从玩家所在的地方开始，然后从那里向外生成。我不想产生任何世界，然后使用游荡模式，细胞自动机等将洞穴挖出来。

是否有任何众所周知的算法可用于此目的？如果是这样，是否有人想分享他们如何做类似的事情？我将不胜感激任何帮助。

一个很好的例子：

Minecraft的洞穴是通过“ Perlin蠕虫”方法生成的。发电机蜿蜒穿过地形并在隧道中塌陷。Minecraft 不会使用3d perlin噪声生成洞穴，因为它会在地形中留下未连接的口袋。自从非常早的Alpha版本以来，Minecraft洞穴就没有通过3d Perlin噪声生成。

这是通过“ perlin蠕虫”方法在Gnomescroll中产生的洞穴。

这些是libnoise教程中的libnoise“ Perlin Worms”。该技术紧密复制了Minecraft中产生的洞穴。

蛇行参数会影响洞穴系统的质量，并确定洞穴的垂直程度以及改变方向的速度。我的世界分支中的洞穴和洞穴隧道的半径随洞穴的长度而变化。

Minecraft会逐块生成洞穴。尽管服务器改装者很感兴趣，但所需的方法很复杂，而且还没有人对Minecraft的洞穴生成器进行完全反向工程。

随着无限图的生成并向外扩展，最可能的方法是逐块生成蛇洞。当前块上的洞穴是某个N上最接近的N个块上的洞穴种子的函数。使用随机数生成器（该函数是块坐标对种子进行播种的函数），可以计算当前块上的洞穴。无限贴图，而仅评估有限块半径内的块。

我会在地形坚实的区域内生成点云-您可以尝试不同的密度。然后，我将使用最小生成树之类的算法来连接所有点-这将确保每个区域都是可到达的。然后简单地在节点之间绘制大的空心区域（由空气组成）（即，粗体素线）。

《游戏开发者杂志》 2011年4月期通过Perlin迭代噪声函数对此进行了详细介绍-请参阅第21页的《世界的创造者》一文。

使用噪声函数为每个块分配值，以确定是否有隧道，然后使用它们来确定在哪里放置洞穴。如果要使用隧道，只需使用更多噪声函数（带有不同的种子），然后使用它们的值确定是否存在隧道。之后，使用普通的“绘图”功能创建隧道。为了使一切更真实，请使用更多噪声对所述洞穴/隧道的原点进行随机位移。

如果您不想使用多个噪声函数，则可以在更大的距离上进行探测-例如，而不是对（2,2,2）处的块执行noise3d（2,2,2），而不要对noise3d（2,2， 16），将（2,2,16）用作一个值，将（2,2,17）用作第二个值，依此类推...然后只需相应地调整频率，以使所有值独立或在小范围内相关。

要改变整个世界的洞穴密度，请使用另一个会影响所述值的低频函数。

如果这导致了混乱的洞穴，只需增加所述互连点的距离或以其他方式调整算法。

我不确定Minecraft是否会像这样进行洞穴探险（尽管我认为确实如此），但是这种解决方案应该会产生令人满意的结果。

尽管大多数洞穴（例如上述洞穴）都使用Perlin蠕虫，但有些人还是希望手动进行。这样，他们就可以按照自己希望的方式逐块进行。使用Perlin蠕虫制作的洞穴可能不准确，可能只会使洞穴高5英尺，宽6英尺，这可能是不准确的，因为您可能希望它高10英尺，宽15英尺。