Generador de escenarios

Un generador de escenarios (o generador de terreno ) es un software que se utiliza para crear imágenes de paisajes , modelos 3D y animaciones . Estos programas suelen utilizar la generación procedural para generar los paisajes, o a veces son creados y renderizados por un artista 3D. Estos programas se utilizan con frecuencia en videojuegos o películas. Los elementos básicos de los paisajes creados por los generadores de escenarios incluyen terreno, agua, vegetación y nubes. El proceso para la generación aleatoria básica utiliza un algoritmo de cuadrado de diamante .

La mayoría de los generadores de escenarios pueden crear mapas de altura básicos para simular la variación de elevación en terrenos básicos. Las técnicas comunes incluyen ruido Simplex , fractales o el algoritmo diamante-cuadrado, que puede generar mapas de altura bidimensionales. Una versión de generador de escenarios puede ser muy simple. Usando un algoritmo diamante-cuadrado con algunos pasos adicionales que involucran fractales, se puede crear un algoritmo para la generación aleatoria de terreno con solo 120 líneas de código ^{[ 1 ]} . El programa en ejemplo toma una cuadrícula y luego la divide repetidamente. Cada cuadrícula más pequeña se divide luego en cuadrados y diamantes y el algoritmo luego crea el terreno aleatorio para cada cuadrado y diamante. La mayoría de los programas para crear paisajes también permiten ajustar y editar el paisaje. Por ejemplo, World Creator permite esculpir el terreno, que usa un sistema de pinceles similar al de Photoshop , y permite mejorar el terreno adicional con sus técnicas procedimentales como erosión , sedimentos y más. ^{[ 2 ]} Otras herramientas en el programa World Creator incluyen el estampado de terreno, que permite importar mapas de elevación y usarlos como base. Los programas también suelen permitir la colocación adicional de rocas, árboles, etc. Esto se puede hacer de forma procedural o manual, según el programa. Normalmente, los modelos utilizados para los objetos de colocación son los mismos para reducir la cantidad de trabajo que implicaría crear multitud de árboles diferentes. ^{[ 3 ]}

El terreno generado por la computadora realiza una generación de multifractales que luego integra hasta finalmente renderizarlos en la pantalla. Estas técnicas se realizan normalmente "sobre la marcha", lo que para un terreno con una resolución de 128 × 128 píxeles significaría 1,5 segundos en una CPU de principios de la década de 1990. ^{[ 4 ]}

Los generadores de escenarios se utilizan comúnmente en películas, animaciones , renderizado 3D y videojuegos. Por ejemplo, Industrial Light & Magic utilizó E-on Vue para crear los entornos ficticios de Piratas del Caribe: El cofre del hombre muerto . ^{[ 5 ]} En estos casos de acción real, se renderiza un modelo 3D del entorno generado y se combina con metraje de acción real. Los escenarios generados por el software también pueden utilizarse para crear escenas completamente generadas por computadora. En el caso de películas animadas como Kung Fu Panda , la generación inicial se complementa con pintura a mano para acentuar detalles sutiles. Elementos ambientales que no suelen asociarse con paisajes, como las olas del océano, también han sido manejados por el software.

La generación de escenarios se utiliza en la mayoría de los videojuegos 3D. Estos suelen emplear motores personalizados o adquiridos que incluyen sus propios generadores de escenarios. Algunos juegos tienden a utilizar terrenos generados proceduralmente. Estos suelen emplear una forma de mapeo de alturas y ruido Perlin . Esto crea una cuadrícula que, con un punto en coordenadas 2D, genera el mismo mapa de alturas, ya que es pseudoaleatorio , lo que significa que produce el mismo resultado con la misma entrada. Esto se puede traducir fácilmente a la imagen 3D del producto. Posteriormente, se pueden modificar desde las herramientas de edición de la mayoría de los motores si el terreno se va a construir a medida. Con los avances recientes, se pueden crear redes neuronales para generar o texturizar el terreno a partir de ilustraciones o datos de mapas de alturas sugeridos previamente. Estos se generarían mediante algoritmos capaces de identificar imágenes y similitudes entre ellas. Con esta información, la máquina puede tomar otros mapas de alturas y renderizar una imagen muy similar a la imagen de referencia. Esto se puede utilizar para crear imágenes similares, por ejemplo, al estilo artístico de Studio Ghibli o Van Gogh .

La mayoría de los motores de juego , ya sean personalizados o propietarios, incluyen la generación de terreno de forma integrada.

Algunos programas generadores de terreno incluyen Terragen , que puede crear terreno, agua, atmósfera e iluminación; L3DT, que proporciona funciones similares a Terragen y tiene un límite de resolución de 2048 × 2048; y World Creator, que puede crear terreno y funciona completamente con GPU.

• superficie browniana
• Algoritmo de diamante-cuadrado
• Paisaje fractal
• Mapa de altura
• Modelado procedimental
• Ruido de Perlin
• Mazmorra aleatoria
• Ruido simplex