平滑体素地形

作为个人项目，我正在尝试制作一个地形生成器，以创建看起来像《城堡物语》平滑地形的地形。

如果您以前没有看过，请在这里：

如您所见，它是块和“平滑”块的组合。

我试图模仿这种外观的方法是为每个表面块提供一个迷你高度图。通常这是可行的，但存在一些问题，产生如下所示的地形：

问题是每个块都是1x1x1，但是有时特定位置的高度为负或>1。在这种情况下，我将其裁剪并将高度设置为0或1。

为了更好地说明我的意思，下面是一个图：

为了生成高度，我基本上做了：

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);
    }
}

也许我通过使用“真实的”珀林噪声值来错误地解决了这一问题？

任何帮助将不胜感激！

由于技术限制，《城堡物语》看起来像这样：整个体积中每个体素都有一个高度图，而不是每个表面体素只有一个高度图，存储成本将大大增加，大约为O（n ^ 3 ）相对于更有利的O（n ^ 2）而言可能是禁止的，其中n是代表您的世界的立方体素空间的边长。请记住，地下体素的高度图信息在网格结构中是隐式的，因此仅需要为位于表面上的那些体素显式存储高度图信息。因此，Castle Story的家伙已经将顶点捕捉到网格空隙中，以节省存储成本和网格构造复杂性……请继续阅读。

首先，让我们看看您的选择：

（1）将使您感到困难，因为在单个体素列中，您只需要最顶部体素的迷你高度图信息-原因请返回第一段。看一下（1），右边的列同时具有最顶部和第二个自上而下的高度图信息（如果斜率足够极端，则这可能适用于第三个自上而下等等）。不好

（2）可能是一个更好的选择；也就是说，确保角顶点捕捉到体素网格空隙。但是，我们如何解决极端坡度问题呢？好吧，我们需要选择一些渐变，在该渐变中我们可以简单地捕捉到垂直列，从而确保没有可以穿过n个最上层体素的渐变。由于以下原因，45度渐变是自然截止。因此，除了（3）之外，我们还有（4）：

（4）将体素的角顶点捕捉到最近的网格空隙是解决方案。视觉效果-对角线锯齿-可以在您的《城堡物语》屏幕截图中看到。体素的截止坡度为1：1梯度或45度（正交观察）。从解决方案开始倒退，让我们看一下原因：

• 我们要保持不间断的极端坡度的唯一方法是如果将体素垂直拉长...
• ....但是，无论体素的实际平滑形状如何，体素的网格都不能超出其边界区域。体素需要坐在3D网格的定义空间中，如果不是因为其确切形式，则至少要考虑其与轴对齐的边界框。

采用这种方法的另一个原因是，正如您已经发现的那样，不使用捕捉（离散化）会导致一系列几何上复杂的表面平滑场景，最好完全避免...这类游戏通常不需要正确的CSG算法将提供的准确性的程度，这就是我们首先使用体素的全部原因：与浮点（连续）多边形相交/ CSG算法相比，体素使处理体积增量工作容易得多。 。