Как работают механики генерации случайных уровней в современных игровых движках?

Генерация случайных уровней в современных игровых движках основана на использовании процедурной генерации. dzen.ru habr.com Алгоритмы формируют контент на основе заданных разработчиком правил: параметров карты, типов объектов, их распределения и взаимосвязей. habr.com

Некоторые подходы, которые используются для генерации:

• Использование псевдослучайных чисел. dzen.ru Компьютерный генератор случайных чисел выдаёт последовательность значений, которые выглядят хаотичными, но воспроизводимы при использовании одного и того же «зерна» (сида). dzen.ru Например, в Minecraft или RimWorld миры строятся на основе сидов, и каждый сид соответствует определённому набору ландшафтов и объектов. dzen.ru
• Использование клеточных автоматов. dzen.ru Карта представляется сеткой ячеек, которые могут находиться в разных состояниях (например, «земля» или «пустота»). dzen.ru Алгоритм по определённым правилам изменяет состояние ячеек шаг за шагом, пока не сформируется структура, напоминающая пещеры, коридоры или лабиринты. dzen.ru
• Гибридная генерация. dzen.ru Здесь случайность комбинируется с заранее подготовленным контентом. dzen.ru Например, в Diablo уровни состоят из заранее созданных «кусочков», которые соединяются в случайном порядке. dzen.ru
• Использование нейросетей. radiotochki.net Нейросети обучаются на примерах, а затем генерируют новый уровень. radiotochki.net Например, генеративно-состязательные сети (GANs) создают уровни, неотличимые от тех, что были в обучающем датасете. radiotochki.net

Также существует иерархический подход генерации, когда сначала строится глобальная карта с распределением океанов и континентов, затем накладываются биомы, потом размещаются реки, дороги и города, а уже после — деревья, камни и мелкие детали. dzen.ru