遊戲開發中使用的過程生成技術（Procedural Generation），經歷了怎麼樣的發展？

12-10

最近留意到到一款遊戲，用過程生成技術作為賣點。所以想了解一下這方面的知識。
鏈接：No Man』s Sky：演算法生成的龐大世界

其實，遊戲商家一直都在考慮，如何用計算機技術生成或者模擬一個環境，甚至是動態的、可演變的環境，來提高遊戲的體驗感。
過程生成技術（Procedural Generation），使用少量的代碼，生成一個無限可能性的空間（引用遊戲商家的描述）。
據說，這項技術在遊戲中應用已經有幾十年，但是網上有人說，過程生成技術還停留在二三十年前的水平。
到底是因為技術上太簡單所以發展到盡頭呢？還是因為其他原因？又或者說，停滯不前的說法是錯的？

下面的帖子提到了過程生成中用到的遞歸和分形。從數學上來說，原理並不是很複雜的。
鏈接：Infinity核心技術「過程生成」專題帖(更新2樓)

當然，我可以很容易的在網上找到一些離散的資料，或者是一些技術上的paper。
但在知乎上，好像沒找到相關的介紹（有一兩個回答中提及到），quora上找到的也很有限。

所以，我希望可以有遊戲界的大牛，能系統化的介紹一下這項技術，介紹一下它的發展歷程和現狀。

thanks

研究過，實踐過，運用於商業遊戲過。
未來的願景也是創造自動構造遊戲世界的某機關~

但題主需要明白的是，這件事的終極缺陷並不是演算法不夠完善。

不同層面的世界用不同演算法進行生成，noise只適合大世界，而且要結合地理知識。國外的例子除了海拔，也用到濕度，水系等很多概念。但除去demo性質遊戲，都還沒用到真正的遊戲中。
微觀層面的地圖手段比較多，比如《diablo1》那樣的隨機地城，就不再適合粗獷的noise了，《風來之西林》則是另一種丟箱子然後連起來的方式。構成不再是以「創造一片高度錯落的自然風貌」為主，就需要考慮很多遊戲性了。

當然，題主也許覺得《上古捲軸》那樣的遊戲可以使用生成地圖。其實也不行，因為有很多故事要發生其上。生成地圖真的只是很小很小的一份工作。不說那些設定，但一個姓名庫就是程序搞不定的。一個姓氏來源於斯堪的納維亞還是高盧，一個名字的源流是來自於帝國，還是象徵日耳曼各部落的天際諸城。

演算法生成地圖，即使再像腳下這顆星球，也不過就是做成一個漂亮的屏保而已。談不上過程生成。
而遊戲，販賣的是人的創造力。
除了純粹的沙盒遊戲，或者《diablo1》那樣服務於遊戲設計，緊貼其核心教條的特殊規則地圖生成。其他沒有意義。

「動態的、可演變的環境」實際上無法產生「無限可能性的空間」，因為即使你的地圖是在變化。人腦也會在不長的時間內適應其變化模式，感知到其變化背後的演算法。從而對其變化本身厭倦。大約會比對固定地圖的厭倦慢一點，但總還是會厭倦的。

嗯~真的拿這個往商業遊戲里做過就明白了。最後的最後，遊戲賣的是創造出來的獨特，美術素材的每個像素是創造，每一行代碼是創造，坑錢的數值也是創造。優秀的地圖生成演算法當然也是創造。但，也會隨著被消費而失去生命。

我不是做遊戲的，不過以前有興趣研究過類似的技術。首先這個技術的適應場景（至少在遊戲中）是有限的，比較適合沙盒式的遊戲，而需要精巧的場景的地方就難以和手工生產的相比。

提供一個比較靠譜的連接，上面提供了大量的資料：Artificial Terrain Generation，比大部分遊戲中用到的程度要強多了。

再補充一點點，這個方法的核心是產生noise。一個靠譜的噪音分布讓你生成的環境看起來更容易接受，可以參考 libnoise

我差點忘了……之前在群里問過，我就不@大大們打擾了

《Visual Basic 4.0 高級圖形設計教程》有講生成地形

by vczh 大大

基於Perlin雜訊的高解析度地形模擬方法
by belleve 大大提供的關鍵詞：perlin 分形

一個規則引擎，一個場景腳本引擎，然後就是各種隨機分布演算法決定一些基礎元素的分布，然後就是根據規則和基礎元素決定附加物 etc
參考 HH3 的代碼

by 我忘了是哪位大大了

先一句話占坑：停滯不前的說法是錯的。但是使用頻率不高是真的。

因為從設計的角度講，過程生成技術優缺點都非常明顯，因此應用的範圍受到很大的限制。
這種技術僅適合於：

對遊戲內容量要求大，而對內容特殊性要求不高遊戲

而當前已經上市的遊戲中，Minecraft 就是使用了過程生成技術來構造遊戲世界的一個代表。

可以參見一下這個問題：
Minecraft 的地圖是如何儲存的，能夠做到壓縮到很小的尺寸同時保證無損？

=加班狗不知道什麼時候才能回來填分割線=

Procedural generation

Procedural character animation:
NaturalMotion

Procedural texture:
http://www.allegorithmic.com/technology/what-is-substance

v0.34:Advanced world generation
這個是矮人要塞的地圖生成演算法，完全隨機，非常詳細，結合了高度圖、濕度圖、季風甚至土壤等元素對地形的影響。