КОЛАПС ХВИЛЬВОЇ ФУНКЦІЇ. ЗАСТОСУВАННЯ МЕТОДУ КОЛАПСУВАННЯ В ГЕНЕРАЦІЇ ІГРОВОГО ПРОСТОРУ

DOI: 10.31673/2412-4338.2023.034150

Анотація

В статті розглянутий метод створення ігрового контенту за допомогою процедурної генерації на базі колапсу хвильової функції. Визначено, що використання цього методу при використанні базового методу дає відносно прийнятні результати. В деяких випадках зустрічаються аномалії, або генеруються простори з низьким рівнем різноманіття. На перших етапах генерації виявлені зони, в яких генерація неможлива при використанні базового методу. Одним з способів вирішення цього питання є повторна генерація, яка потребує додаткових ресурсів. Запропоновано модифікацію методу з використання повторних проходів. В деяких випадках цей спосіб показав себе досить ефективно. З метою покращення швидкодії методу було запропоноване розбиття простору на зони, для перевірки коректності згенерованої області. Визначено найефективніше застосування базового методу – проходження простору іншим алгоритмом та постобробка після завершення генерації. Один з таких алгоритмів дозволяє підготувати семпли, що будуть підставлені в замкнуті зони, що з’являються. Попередня підготовка матеріалів генерації дозволяє значно пришвидшити роботу колапсу хвильової функції. Попереднє проходження по простору з метою визначення ймовірних проблемних зон відбувається окремо від основної генерації. Модифіковано алгоритм для автоматичного розпізнавання сумісних семпли, що значно знижує час на підготовку генерації та кількість створених проблемних ділянок. Виявлено замкнені простори, які обмежують доступ до частини карти. В залежності від розміру обмеженої ділянки запропоновано кілька варіантів рішення. Для малих ділянок – заміна на декораційний контент, для великих ділянок - перегенерування з семплами, що мають створювати внутрішнє наповнення, або заміна деяких блоків на прохідні. За результатами дослідження зроблено висновок, що генерація ігрового простору методом колапсу хвильової функції має більшу ефективність при використанні допоміжних алгоритмів та обмежень, які задаються на початковому та кінцевому етапі генерації. Також запропонована ідея розбити генерацію на видиму та невидиму частину: видима частина – створюється на етапі підготовки сцени, невидима – під час проходження по рівню.

Ключові слова: процедурна генерація, колапс хвильової функції, алгоритм, штучний інтелект, оптимізація, семпли, обмеження, ефективність, ігровий простір.

Список використаної літератури
1. Про схвалення Концепції розвитку штучного інтелекту в Україні. Розпорядження Кабінету Міністрів України від 2 грудня 2020 р. № 1556-р //URL: https://zakon.rada.gov. ua/laws/show/1556-2020-% D1. – 2002. – Т. 80.
2. К Заспа Ю. Гідродинамічно-хвильове калібрування потенціалів в рівняннях максвелла: нелінійна динаміка та когерентність, колапс, розширення та обмінна взаємодія інерційних дисипативно-колекторних збурень в нерівноважних середовищах у комплексному просторі. Спіральна турбулентність та когерентні структури тривимірного часу. – 2022 // Вісник Хмельницького національного університету, №6, Том 1, 2022 (315) – С. 89-92.
3. Теоретична фізика. Квантова механіка [Електронний ресурс] : навч. посіб. Для здобувачів ступеня бакалавра за спеціальністю 104 «Фізика та астрономія» /О. М. Бродин; КПІ ім. Ігоря Сікорського. – Електронні текстові дані (1 файл: 2.6Мбайт). – Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2022. – 58-60 с.
4. Morris Q. E. Modifying Wave Function Collapse for more Complex Use in Game Generation and Design. – 2021.
5. Summerville A. et al. Procedural content generation via machine learning (PCGML) //IEEE Transactions on Games. – 2018. – Т. 10. – №. 3. – С. 257-270.
6. Short T., Adams T. (ed.). Procedural generation in game design. – CRC Press, 2017.
7. Smith, Gillian (2015). An Analog History of Procedural Content Generation (PDF). Foundations of Digital Games 2015. Pacific Grove, California. Retrieved October 7, 2019.
8. Sandhu A., Chen Z., McCoy J. Enhancing wave function collapse with design-level constraints //Proceedings of the 14th International Conference on the Foundations of Digital Games. – 2019. – С. 1-9.