Процедурна генерація (у комп'ютингу) — це метод алгоритмічного створення даних за допомогою комбінацій алгоритмів, поєднаних із випадковістю. У комп'ютерній графіці він зазвичай використовується для створення текстур та 3D-моделей. У відеоіграх він використовується для автоматичного створення великої кількості контенту. Залежно від реалізації, переваги процедурної генерації можуть включати менший розмір файлу, більший обсяг контенту та випадковість для певного ігрового процесу. Процедурна генерація - це галузь синтезу засобів масової інформації.
Опис
Термін процедурний стосується процесу, який обчислює певну функцію. Фрактали — це геометричні візерунки, які часто можна згенерувати процедурно. Звичайний процедурний зміст включає текстури та полігональні сітки. Також процедурне генерування звуку часто застосовують як у синтезі мовлення, так і в музиці, для створення композицій у різних жанрах електронної музики. Прикладом є Брайан Іно, який популяризував термін "генеративна музика".
Хоча розробники програмного забезпечення роками застосовують методи процедурної генерації, лише невелика кількість програм застосовують цей підхід. Процедурно згенеровані елементи є у таких відеоіграх: світ The Elder Scrolls II: Daggerfall переважно процедурно згенерований та має розміри приблизно дві третини від Британських островів. Soldier of Fortune від Raven Software використовує просту процедурну генерацію для деталізації моделей ворогів, тоді як його продовження випадково формувало цілий рівень. Студії Avalanche використовували процедурну генерацію, щоб створити великі та різноманітні тропічні острови для Just Cause. Гра No Man's Sky, розроблена ігровою студією Hello Games, базується на процедурно згенерованих елементах.
Нові методи процедурної генерації щорічно представляються на таких конференціях, як IEEE Conference on Computational Intelligence and Games [ 9 листопада 2021 у Wayback Machine.] та Artificial Intelligence and Interactive Digital Entertainment [ 22 березня 2022 у Wayback Machine.].
Зокрема, при застосуванні процедурної генерації у відеоіграх, існує проблема, що кількість згенерованих елементів, світів для вивчення, нескінченна, але без достатнього людського керування результат стає «процедурною вівсянкою», термін, придуманий письменницею Кейт Комптон: хоча можливо математично сформувати тисячі мисок вівсяних пластівців із допомогою процедурного генерування, користувач сприйме їх як однакові, бо їм бракує унікальності.
Сучасне застосування
Настільні рольові ігри
Використання процедурної генерації походить від настільних рольових ігор (RPG). Провідна настільна система Advanced Dungeons & Dragons [ 30 листопада 2020 у Wayback Machine.] забезпечила «майстра підземельїв» способами генерувати підземелля та місцевість за допомогою кидків гральних кубиків, у наступних виданнях замінених на розгалуження процедурних таблиць. Компанія Strategic Simulations за ліцензією TSR випустила Dungeon Master's Assistant, комп'ютерну програму, яка генерувала підземелля на основі цих таблиць. "Тунелі та тролі", також видані TSR, були розроблені переважно для одиночної гри. Інші настільні RPG запозичили подібні концепції в процедурній генерації для різних світових елементів.
Відео ігри
Рання історія
На відміну від графічно орієнтованих відеоігор, рогалики ігри, жанр яких безпосередньо натхненний Dungeons & Dragons, активно використовували процедурну генерацію так само, як це робили настільні системи. До таких ранніх ігор належать [en] (1978) та Rogue (1980). Рогалики та ігри, що базуються на схожих концепціях, дозволяють розвивати складний ігровий процес, не витрачаючи зайвого часу на створення ігрового світу.
1978 [en] для Atari VCS використовував алгоритм для створення випадкового лабіринту зверху вниз для кожної партії.
Сучасне використання
Хоча сучасні комп'ютерні ігри не мають тих самих обмежень по пам'яті, що були в старих іграх, процедурна генерація в них часто використовується для створення рандомізованих карт, рівнів, символів чи інших аспектів, унікальних для кожного проходження.
У 2004 році німецька демонстраційна група випустила шутер від першої особи для ПК під назвою .kkrieger . Він повністю міститься у 96- кілобайтному файлі для Microsoft Windows, який генерує сотні мегабайт даних та 3D текстур під час запуску. За словами одного з програмістів, "що стосується геймплею - це був повний провал (здебільшого тому, що ніхто насправді не піклувався про це").
Процедурна генерація часто використовується в системах квестів ігор, таких як рольові екшн-ігри та масові багатокористувацькі рольові ігри. Попри те, що квести можуть мати фіксовані винагороди, інші предмети, наприклад зброя та броня, можуть бути створені для гравця на основі рівня персонажу, рівня квесту та інших випадкових факторів. Це часто призводить до того, що предмети мають різну рідкість, яка застосовується для відображення того, коли система генерації створила предмет з характеристиками, які перевищують середні. Наприклад, серія Borderlands базується на процедурній генерації, що дозволяє створити понад мільйон унікального озброєння.
Багато ігор з відкритим світом процедурно створюють ігрові локації із випадкового початкового значення. Тому кожне проходження є унікальним. Ці системи генерації створюють численні біоми на основі пікселів або вокселів з розподілом ресурсів, об'єктів та істот. Гравець часто має можливість регулювати деякі параметри генерації, наприклад, вказати обсяг води у світі. Прикладами таких ігор є Dwarf Fortress та Minecraft .
Процедурна генерація також використовується в іграх про дослідження космосу та торгівлю. У грі Еліта: Небезпечний використовувалась процедурна генерація для моделювання 400 мільярдів відомих зірок Чумацького Шляху як свою світову основу. I-Novae Infinity [ 2 січня 2021 у Wayback Machine.] має безліч планет, які процедурно генеруються, між якими гравець може подорожувати на космічних кораблях. [en] - це відеоігра у розробці, яка використовує процедурну генерацію та дані реального світу для створення віртуальної копії планети Земля у справжньому масштабі. У "Нічиєму небі" представлений Всесвіт, що містить 18 квінтільйонів планет, які процедурно генеруються на льоту, коли гравець стикається з ними, включаючи рельєф, погоду, флору та фауну. Цей Всесвіт визначається використанням одного випадкового початкового числа для їх детермінованого механізму, що гарантує однаковий вміст для всіх гравців в однакових місцях для всіх гравців, що дозволяє гравцям ділитися відкриттями.
Фільми
Як і у відеоіграх, процедурна генерація часто використовується у фільмах для швидкого створення візуально цікавих та детальних просторів.
Одна програма знана як недосконала фабрика, де художники можуть швидко генерувати багато подібних об’єктів. Це пояснює тим, що в реальному житті немає двох ідентичних об’єктів. Наприклад, художник міг змоделювати продукт для полиці магазину, а потім створити недосконалу фабрику, щоб створити багато схожих але не ідентичних продуктів.
MASSIVE це висококласний комп'ютерний пакет анімацій та штучного інтелекту, який використовується для створення візуальних ефектів натовпу для кіно та телебачення. Він був розроблений для автоматичного створення бойових армій із сотень тисяч солдат для фільму Пітера Джексона Володар перснів.
Див. також
Посилання
- Brian Eno (8 червня 1996). . inmotion magazine. Архів оригіналу за 27 грудня 2016. Процитовано 7 листопада 2008.
- . AIIDE.org. Архів оригіналу за 3 серпня 2016. Процитовано 12 червня 2016.
- Cook, Michael (10 серпня 2016). . Gamasutra. Архів оригіналу за 7 жовтня 2019. Процитовано 7 жовтня 2019.
- http://www.fdg2015.org/papers/fdg2015_paper_19.pdf [ 29 липня 2021 у Wayback Machine.]
{{}}
: Порожнє посилання на джерело () - Hatfield, Tom (29 січня 2013). . GameSpy. Архів оригіналу за 13 жовтня 2018. Процитовано 24 квітня 2013.
- . Atari Mania. Архів оригіналу за 18 жовтня 2020. Процитовано 13 жовтня 2020.
- Moss, Richard (1 січня 2016). . Gamasutra. Архів оригіналу за 3 січня 2016. Процитовано 1 січня 2016.
- Baker, Chris (9 серпня 2016). . Rolling Stone. Архів оригіналу за 10 серпня 2016. Процитовано 9 серпня 2016.
- Giesen, Fabian (8 квітня 2012). . The ryg blog. Архів оригіналу за 1 листопада 2020. Процитовано 13 жовтня 2020.
- Kuo, Ryan (19 квітня 2012). . Wall Street Journal. Архів оригіналу за 4 жовтня 2015. Процитовано 21 квітня 2016.
- Peckham, Matt (8 серпня 2016). . Time. Архів оригіналу за 8 серпня 2016. Процитовано 9 серпня 2016.
- Khatchadourian, Raffi (18 травня 2015). . The New Yorker. Т. 91, № 13. с. 48—57. Архів оригіналу за 29 липня 2015. Процитовано 5 серпня 2015.
- Wilson (16 липня 2015). . . Архів оригіналу за 10 серпня 2015. Процитовано 9 серпня 2015.
- . Massive Software. Архів оригіналу за 2 грудня 2018. Процитовано 12 червня 2016.
Подальше читання
- Ebert, David S.; Musgrave, F. Kenton; Peachey, Darwyn; Perlin, Ken; Worley, Steve (2002). Texturing and Modeling: A Procedural Approach (вид. 3rd). Morgan Kaufmann. ISBN .
- Shaker, Noor; Togelius, Julian; Nelson, Mark J. (2016). . Springer. ISBN . Архів оригіналу за 14 жовтня 2020. Процитовано 13 жовтня 2020.
Посилання
- Майбутнє вмісту [ 10 травня 2021 у Wayback Machine.] - Уїл Райт, основний виступ про створення процедурної генерації на Конференції розробників ігор 2005 року
- Вікі "Процедурне генерування вмісту" [ 20 жовтня 2020 у Wayback Machine.] - спільнота, яка займається документуванням, аналізом та обговоренням усіх форм генерації процедурного контенту.
- Процесуальні дерева та пожежа у віртуальному світі [ 13 вересня 2020 у Wayback Machine.] - довідковий документ про створення процедурних дерев та процедурних пожеж за допомогою середовища Intel Smoke
- Процедурний Всесвіт [ 18 січня 2021 у Wayback Machine.] у реальному часі - підручник з генерування процедурних планет у реальному часі
- Формування процесуального змісту на основі пошуку: таксономія та опитування [ 13 квітня 2021 у Wayback Machine.]
- Advanced Dungeons & Dragons [ 30 листопада 2020 у Wayback Machine.]
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Procedurna generaciya u komp yutingu ce metod algoritmichnogo stvorennya danih za dopomogoyu kombinacij algoritmiv poyednanih iz vipadkovistyu U komp yuternij grafici vin zazvichaj vikoristovuyetsya dlya stvorennya tekstur ta 3D modelej U videoigrah vin vikoristovuyetsya dlya avtomatichnogo stvorennya velikoyi kilkosti kontentu Zalezhno vid realizaciyi perevagi procedurnoyi generaciyi mozhut vklyuchati menshij rozmir fajlu bilshij obsyag kontentu ta vipadkovist dlya pevnogo igrovogo procesu Procedurna generaciya ce galuz sintezu zasobiv masovoyi informaciyi Odin iz prikladiv procedurnoyi generaciyi sho vikoristovuyetsya tut dlya stvorennya realistichnih modelej derev Rizni modeli mozhut buti sformovani shlyahom zmini yak determinovanih parametriv tak i vipadkovogo pochatkovogo znachennya Procedurnij pejzazh vidtvorenij u TerragenOpisTermin procedurnij stosuyetsya procesu yakij obchislyuye pevnu funkciyu Fraktali ce geometrichni vizerunki yaki chasto mozhna zgeneruvati procedurno Zvichajnij procedurnij zmist vklyuchaye teksturi ta poligonalni sitki Takozh procedurne generuvannya zvuku chasto zastosovuyut yak u sintezi movlennya tak i v muzici dlya stvorennya kompozicij u riznih zhanrah elektronnoyi muziki Prikladom ye Brajan Ino yakij populyarizuvav termin generativna muzika Hocha rozrobniki programnogo zabezpechennya rokami zastosovuyut metodi procedurnoyi generaciyi lishe nevelika kilkist program zastosovuyut cej pidhid Procedurno zgenerovani elementi ye u takih videoigrah svit The Elder Scrolls II Daggerfall perevazhno procedurno zgenerovanij ta maye rozmiri priblizno dvi tretini vid Britanskih ostroviv Soldier of Fortune vid Raven Software vikoristovuye prostu procedurnu generaciyu dlya detalizaciyi modelej vorogiv todi yak jogo prodovzhennya vipadkovo formuvalo cilij riven Studiyi Avalanche vikoristovuvali procedurnu generaciyu shob stvoriti veliki ta riznomanitni tropichni ostrovi dlya Just Cause Gra No Man s Sky rozroblena igrovoyu studiyeyu Hello Games bazuyetsya na procedurno zgenerovanih elementah Novi metodi procedurnoyi generaciyi shorichno predstavlyayutsya na takih konferenciyah yak IEEE Conference on Computational Intelligence and Games 9 listopada 2021 u Wayback Machine ta Artificial Intelligence and Interactive Digital Entertainment 22 bereznya 2022 u Wayback Machine Zokrema pri zastosuvanni procedurnoyi generaciyi u videoigrah isnuye problema sho kilkist zgenerovanih elementiv svitiv dlya vivchennya neskinchenna ale bez dostatnogo lyudskogo keruvannya rezultat staye procedurnoyu vivsyankoyu termin pridumanij pismenniceyu Kejt Kompton hocha mozhlivo matematichno sformuvati tisyachi misok vivsyanih plastivciv iz dopomogoyu procedurnogo generuvannya koristuvach sprijme yih yak odnakovi bo yim brakuye unikalnosti Suchasne zastosuvannyaNastilni rolovi igri Vikoristannya procedurnoyi generaciyi pohodit vid nastilnih rolovih igor RPG Providna nastilna sistema Advanced Dungeons amp Dragons 30 listopada 2020 u Wayback Machine zabezpechila majstra pidzemelyiv sposobami generuvati pidzemellya ta miscevist za dopomogoyu kidkiv gralnih kubikiv u nastupnih vidannyah zaminenih na rozgaluzhennya procedurnih tablic Kompaniya Strategic Simulations za licenziyeyu TSR vipustila Dungeon Master s Assistant komp yuternu programu yaka generuvala pidzemellya na osnovi cih tablic Tuneli ta troli takozh vidani TSR buli rozrobleni perevazhno dlya odinochnoyi gri Inshi nastilni RPG zapozichili podibni koncepciyi v procedurnij generaciyi dlya riznih svitovih elementiv Video igri Rannya istoriya Procedurno sformovana karta pidzemellya u videogri NetHack Na vidminu vid grafichno oriyentovanih videoigor rogaliki igri zhanr yakih bezposeredno nathnennij Dungeons amp Dragons aktivno vikoristovuvali procedurnu generaciyu tak samo yak ce robili nastilni sistemi Do takih rannih igor nalezhat en 1978 ta Rogue 1980 Rogaliki ta igri sho bazuyutsya na shozhih koncepciyah dozvolyayut rozvivati skladnij igrovij proces ne vitrachayuchi zajvogo chasu na stvorennya igrovogo svitu 1978 en dlya Atari VCS vikoristovuvav algoritm dlya stvorennya vipadkovogo labirintu zverhu vniz dlya kozhnoyi partiyi Suchasne vikoristannya Procedurna tekstura z vikoristannyam tesselyaciyi Voronogo Hocha suchasni komp yuterni igri ne mayut tih samih obmezhen po pam yati sho buli v starih igrah procedurna generaciya v nih chasto vikoristovuyetsya dlya stvorennya randomizovanih kart rivniv simvoliv chi inshih aspektiv unikalnih dlya kozhnogo prohodzhennya U 2004 roci nimecka demonstracijna grupa vipustila shuter vid pershoyi osobi dlya PK pid nazvoyu kkrieger Vin povnistyu mistitsya u 96 kilobajtnomu fajli dlya Microsoft Windows yakij generuye sotni megabajt danih ta 3D tekstur pid chas zapusku Za slovami odnogo z programistiv sho stosuyetsya gejmpleyu ce buv povnij proval zdebilshogo tomu sho nihto naspravdi ne pikluvavsya pro ce Procedurna generaciya chasto vikoristovuyetsya v sistemah kvestiv igor takih yak rolovi ekshn igri ta masovi bagatokoristuvacki rolovi igri Popri te sho kvesti mozhut mati fiksovani vinagorodi inshi predmeti napriklad zbroya ta bronya mozhut buti stvoreni dlya gravcya na osnovi rivnya personazhu rivnya kvestu ta inshih vipadkovih faktoriv Ce chasto prizvodit do togo sho predmeti mayut riznu ridkist yaka zastosovuyetsya dlya vidobrazhennya togo koli sistema generaciyi stvorila predmet z harakteristikami yaki perevishuyut seredni Napriklad seriya Borderlands bazuyetsya na procedurnij generaciyi sho dozvolyaye stvoriti ponad miljon unikalnogo ozbroyennya Bagato igor z vidkritim svitom procedurno stvoryuyut igrovi lokaciyi iz vipadkovogo pochatkovogo znachennya Tomu kozhne prohodzhennya ye unikalnim Ci sistemi generaciyi stvoryuyut chislenni biomi na osnovi pikseliv abo vokseliv z rozpodilom resursiv ob yektiv ta istot Gravec chasto maye mozhlivist regulyuvati deyaki parametri generaciyi napriklad vkazati obsyag vodi u sviti Prikladami takih igor ye Dwarf Fortress ta Minecraft Procedurna generaciya takozh vikoristovuyetsya v igrah pro doslidzhennya kosmosu ta torgivlyu U gri Elita Nebezpechnij vikoristovuvalas procedurna generaciya dlya modelyuvannya 400 milyardiv vidomih zirok Chumackogo Shlyahu yak svoyu svitovu osnovu I Novae Infinity 2 sichnya 2021 u Wayback Machine maye bezlich planet yaki procedurno generuyutsya mizh yakimi gravec mozhe podorozhuvati na kosmichnih korablyah en ce videoigra u rozrobci yaka vikoristovuye procedurnu generaciyu ta dani realnogo svitu dlya stvorennya virtualnoyi kopiyi planeti Zemlya u spravzhnomu masshtabi U Nichiyemu nebi predstavlenij Vsesvit sho mistit 18 kvintiljoniv planet yaki procedurno generuyutsya na lotu koli gravec stikayetsya z nimi vklyuchayuchi relyef pogodu floru ta faunu Cej Vsesvit viznachayetsya vikoristannyam odnogo vipadkovogo pochatkovogo chisla dlya yih determinovanogo mehanizmu sho garantuye odnakovij vmist dlya vsih gravciv v odnakovih miscyah dlya vsih gravciv sho dozvolyaye gravcyam dilitisya vidkrittyami Filmi Yak i u videoigrah procedurna generaciya chasto vikoristovuyetsya u filmah dlya shvidkogo stvorennya vizualno cikavih ta detalnih prostoriv Odna programa znana yak nedoskonala fabrika de hudozhniki mozhut shvidko generuvati bagato podibnih ob yektiv Ce poyasnyuye tim sho v realnomu zhitti nemaye dvoh identichnih ob yektiv Napriklad hudozhnik mig zmodelyuvati produkt dlya polici magazinu a potim stvoriti nedoskonalu fabriku shob stvoriti bagato shozhih ale ne identichnih produktiv MASSIVE ce visokoklasnij komp yuternij paket animacij ta shtuchnogo intelektu yakij vikoristovuyetsya dlya stvorennya vizualnih efektiv natovpu dlya kino ta telebachennya Vin buv rozroblenij dlya avtomatichnogo stvorennya bojovih armij iz soten tisyach soldat dlya filmu Pitera Dzheksona Volodar persniv Div takozhPorodzhuvalnij shtuchnij intelekt Linijnij kongruentnij generator Shum Shum Perlina simpleksnij shum Procedurne modelyuvannya Procedurna teksturaPosilannyaBrian Eno 8 chervnya 1996 inmotion magazine Arhiv originalu za 27 grudnya 2016 Procitovano 7 listopada 2008 AIIDE org Arhiv originalu za 3 serpnya 2016 Procitovano 12 chervnya 2016 Cook Michael 10 serpnya 2016 Gamasutra Arhiv originalu za 7 zhovtnya 2019 Procitovano 7 zhovtnya 2019 http www fdg2015 org papers fdg2015 paper 19 pdf 29 lipnya 2021 u Wayback Machine a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite conference title Shablon Cite conference cite conference a Porozhnye posilannya na dzherelo dovidka Hatfield Tom 29 sichnya 2013 GameSpy Arhiv originalu za 13 zhovtnya 2018 Procitovano 24 kvitnya 2013 Atari Mania Arhiv originalu za 18 zhovtnya 2020 Procitovano 13 zhovtnya 2020 Moss Richard 1 sichnya 2016 Gamasutra Arhiv originalu za 3 sichnya 2016 Procitovano 1 sichnya 2016 Baker Chris 9 serpnya 2016 Rolling Stone Arhiv originalu za 10 serpnya 2016 Procitovano 9 serpnya 2016 Giesen Fabian 8 kvitnya 2012 The ryg blog Arhiv originalu za 1 listopada 2020 Procitovano 13 zhovtnya 2020 Kuo Ryan 19 kvitnya 2012 Wall Street Journal Arhiv originalu za 4 zhovtnya 2015 Procitovano 21 kvitnya 2016 Peckham Matt 8 serpnya 2016 Time Arhiv originalu za 8 serpnya 2016 Procitovano 9 serpnya 2016 Khatchadourian Raffi 18 travnya 2015 The New Yorker T 91 13 s 48 57 Arhiv originalu za 29 lipnya 2015 Procitovano 5 serpnya 2015 Wilson 16 lipnya 2015 Arhiv originalu za 10 serpnya 2015 Procitovano 9 serpnya 2015 Massive Software Arhiv originalu za 2 grudnya 2018 Procitovano 12 chervnya 2016 Podalshe chitannyaEbert David S Musgrave F Kenton Peachey Darwyn Perlin Ken Worley Steve 2002 Texturing and Modeling A Procedural Approach vid 3rd Morgan Kaufmann ISBN 978 1 558 60848 1 Shaker Noor Togelius Julian Nelson Mark J 2016 Springer ISBN 978 3 319 42714 0 Arhiv originalu za 14 zhovtnya 2020 Procitovano 13 zhovtnya 2020 PosilannyaMajbutnye vmistu 10 travnya 2021 u Wayback Machine Uyil Rajt osnovnij vistup pro stvorennya procedurnoyi generaciyi na Konferenciyi rozrobnikiv igor 2005 roku Viki Procedurne generuvannya vmistu 20 zhovtnya 2020 u Wayback Machine spilnota yaka zajmayetsya dokumentuvannyam analizom ta obgovorennyam usih form generaciyi procedurnogo kontentu Procesualni dereva ta pozhezha u virtualnomu sviti 13 veresnya 2020 u Wayback Machine dovidkovij dokument pro stvorennya procedurnih derev ta procedurnih pozhezh za dopomogoyu seredovisha Intel Smoke Procedurnij Vsesvit 18 sichnya 2021 u Wayback Machine u realnomu chasi pidruchnik z generuvannya procedurnih planet u realnomu chasi Formuvannya procesualnogo zmistu na osnovi poshuku taksonomiya ta opituvannya 13 kvitnya 2021 u Wayback Machine Advanced Dungeons amp Dragons 30 listopada 2020 u Wayback Machine