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标题: 小型开发者的利器——内容的程序自动生成 [打印本页]

作者: xat 时间: 2007-7-10 03:34 标题: 小型开发者的利器——内容的程序自动生成

原文载于Behind Another World 游戏设计研究室
转载请注明出处，并保留原文链接
译自Introversion Software《Procedural Content Generation》

简介
内容。
是。
折磨人的。

这是一条任何独立开发者都需要牢记的简单却非常重要的规则。在IntroversionSoftware的最新游戏《核战危机》（《DEFCON》）里，真正由我们创作的内容只有音效。游戏中几乎所有的其他内容都是来自于公之于众的信息——城市的位置，多变的海岸线的经纬度，国家的边境线等全都可以在互联网上免费获取。《核站危机》开发了一年。Introversion的《Darwinia》的内容有“手工”创造，约有10个小时的gameplay，却开发了三年之久。在《Darwinia》中的场景是有几行代码自动生成的——如果这其中的每一样都要手工来做的话，不知道要花费多少时间。

随着每一代的新主机的降临，创造游戏的成本，不论是时间还是资金，都飞速地增长。而小型开发组无力应付这样的增长。“内容的自动生成”于是便有了用武之地。自动生成的内容是由计算机算法创造出来的，而不是由美工精心雕琢而出的。这样的内容完全是动态生成，或者可以在一些（比如由用户或文本文件的）外部输入的基础上来生成。

假设，作为一个独立开发者，你想要制作一款像《GTA3》一样的游戏。你可以为了一个城市花上几个月的时间，为它增加建筑，为游戏世界铺上材质。或者你可以花费几个星期的时间，来研究一个自动生成这些城市的方法。这样做的成果是有几乎无限数量的城市供你游玩，而开发时间却被大大减少了。

你也许会不服气，认为这样创造出来的城市远没有手工制作地那样精细，但这全看你在这些动态内容上投入多少精力。你的动态建筑可以是简单的方块，加上窗户和门的贴图，或者这些逼真的窗子可以是基于建筑本身的设计和大小生成出来的，窗户的贴图甚至可以依据放置在边上的邻居的房子来改变。

这些截图来自于由Chris Delay为IntroversionSoftware现正在开发的游戏《Subversion》所写的城市自动生成程序。这是一个快速自动生成内容的很好的例子——经过了一个星期的努力，我们现在有了一种动态生成令人信服的城市布局以及建筑的方法。这些建筑的大小会根据城市里那个区域的人口密度来改变。正如你所见的，同样的算法可以用来生成一系列风格迥异的城市，只要很简单地改变输入到生成程序的数值就可以了。

这便是这系统的灵活性所在。只要有一些细微的改变，同样的算法可以用来创造完全不同的对象。在《Subversion》这个例子里，生成城市里每幢建筑的布局都是用的同一个函数。

显然，手工设计这样规模的城市里的每一栋建筑会是一项可笑的壮举。这可能会花上击败，甚至很可能是几千个“人月”。而由一个人写出来的算法却能够在几秒钟内完成，而且可以被改良用于你可能需要的其他任何目的。比如《Darwania》中的树就是用相似的原理生成的——线条由种子点向外“生长”，树枝以成倍的数量向同一方向伸展。

广度

作为一个只有有限数量员工，并且没有3D模型师的公司，这显然是一个比花费数月手工制作成堆的模型更可取得方案。

自动生成内容还能让你大大增加游戏的广度（scope）。就用前一个例子，在一个手工建造的城市和十万个可比较的自动生成的城市间选择，答案是显而易见的。WillWright的《孢子》（《Spore》）就将这个概念发挥到了极致——整个星系，大到星系系统，小到这些星系里行星上的微生物，都由每个开始游戏的玩家动态生成的。

自动生成内容并非是一个新鲜事物——事实上，多数早期的电子游戏都将自动生成作为将大量数据装进那个时期仅有的相对较小的媒体中的唯一手段。《精英》（《Elite》）及其续作《边境》（《Frontier》）就是典型的例子——动态生成的星系系统，动态生成的关卡，以及一整套其他的特色内容全都是程序生成的——一个本质上无穷尽的宇宙就这样被装进了一张软盘里。

当然，你能够用程序生成的不仅是静态的模型和形状。贴图，音效，甚至动画都可以由算法在运行（runtime）时被创造出来。在回到先前的例子，《Spore》的一大特色就是能动态生成玩家创造的生物的动画和贴图。动画是根据给定生物的骨骼解剖架构动态创造出来的，这包括行走，奔跑，进食，甚至舞蹈。这个生物的贴图和它的身形完全匹配，而它的身形是由头部，胃部，背部和身体上其他部位的位置决定的。

另一个更加极端的例子是一个叫做《.kkrieger》的演示作品。这个作品是由一个叫做.theprodukkt的团队制作的。《.kkrieger》是一款第一人称射击游戏，其中的任何东西都完全有程序自动生成。关卡（只有一个关卡，这毕竟只是一个演示作品），贴图，模型，动画，音效——全都是由游戏在运行时动态创造的。更加令人叫绝的是，这样华丽的图像（考虑到所有因素而言），整个游戏只有96kb——你下载这篇文章里都包含不止96kb的信息量！如果所有的数据都是预先制作好，并且以传统的方式来存储的话，它很有可能占几百兆的空间。

当然，自动生成内容也有些许不足。对于初学者来说，如果你的整个游戏都是由程序自动生成出来的，就很难有外观别致的场景——很容易得到尽管布局不同，却十分雷同的关卡。这意味着一定程度的人为介入是让游戏变得光鲜所必需的。

《Darwinia》就是一个很好的例子——《Darwinia》的布景是接受简单字符串输入后由程序自动生成的，但游戏里所有的建筑都是手工摆放的，设计者还写了一部分由脚本控制的事件序列。尽管团队尝试过完全随机动态地生成关卡，但发现要产生玩起来有趣的场景，这样做是极其困难的。

另一个致命的不足是动态生成内容所要花费的时间。比如，也许生成城市里的一栋建筑只需要花费不足一秒钟的时间，而一旦你要生成整个城市里的几百栋建筑，以及道路系统，这就会累积成一段明显的停顿时间。这个问题在前面提到的《.kkrieger》中尤为明显——游戏开始前会有一段冗长的“读盘”时间[译注：loadingtime，原指将光盘媒体中的游戏内容读取到内存所花费的时间，在这里是指CPU计算出整个关卡的时间。将游戏本身——生成内容的程序读入内存对这个游戏来说只花极少的时间。]，其间关卡中的所有内容正在生成。这也意味着运行这样的游戏要比预制预存的游戏更需要一台强劲的电脑。

尽管如此，程序自动生成内容对小型开发团队来说是一个关键的工具。而且有些人可能还会持有这样的观点——这将是业界的未来。随着开发成本铺卷开来，难以控制，发行商们变得越来越不敢冒险，尝试投资新生作品，情愿守着那些已经尝试过和考验过的方法，也不愿发掘原创作品。使用程序自动生成的方法可以降低成本，开发者们可以获得更多的自由来测试新的想法，而且确实，如果没有程序自动生成，像Introversion这样的小公司甚至可能都将不存在。

作者: liuyicheng 时间: 2007-7-10 03:51

恩，这个有点意思！

作者: aden111 时间: 2007-7-10 07:31

可以用来降低开发成本么

作者: Ashley 时间: 2007-7-10 07:53

车魂无极限里面的夏威夷岛的大部分应该就是用程序自动生成的，今后游戏中场景将越来越大，全人工制作肯定不可能 :D

作者: cf3b5 时间: 2007-7-10 08:58

这是趋势，无论是在游戏开发还是在普通得软件开发中！

作者: cocoa 时间: 2007-7-10 09:11

克里斯·蒂雷是英国独立游戏工作室Introversion Software的创始人。2001年他还在伦敦皇家学院读书时，和两个同学一起创办了这个工作室，自封“最后一个卧室里的程序员”。其实他最常光顾的地方不是卧室，而是咖啡馆。著名的《核战危机》就是他一个人在一家小咖啡馆里写出来的。这个多人在线战略游戏是根据他小时候最爱的一部电影《战争游戏》改编的，游戏基本上在一张世界地图上展开，没有具体角色形象，只有各个城市的地理军事数据，完全是一场抽象意义上的战略比拼。玩这个游戏，你会深刻发现自己作为人类的一员，与生俱来的欲望、压力和偏执狂。

作者: RacingPHT 时间: 2007-7-10 09:24

如果他有前途的话~~~早就有了。。。。

所有的64k demo都是这个方法做的, 已经应该有十年历史了。没有人因此发财, 以后也不大可能。

作者: 真奥丁神 时间: 2007-7-10 09:27

老规矩先顶后看

作者: jackyzoo 时间: 2007-7-10 10:34

自动生成地图好像很早以前的游戏就有这个功能了吧？

作者: BD 时间: 2007-7-10 10:43

这个东西远没有文中所说的具有如此大的意义。
首先，应用范围目前还是主要集中在与关卡结构相关比较小的游戏中。比如Casual Game。对于单人关卡，目前好的关卡仍然是需要大量人工来Polish，甚至为很多Sequence来量身定制。所以无法应用。而多人关卡更加注重结构上的对称和整体的平衡，随机生成的地图在这方面仍然很难做好。所以也应用不大。

其次，这种工具生成关卡的Quality显然和Level Designer+Level Artist一点点Polish出来的手工活相差甚远。

最后，虽然这个工具减少了Production的工作量，但是这个工具本身的开发却需要大量的Code Work和很高的技术门槛。

所以这个早就产生，并且在Diablo中有出色应用的“技术”，至今应该很有局限的在极小的范围内应用。什么时候能够真正的成为游戏开发的一种成熟模式？我估计要等AI真正的被发明了。

作者: RacingPHT 时间: 2007-7-10 11:25

让程序替代LD的情况显然是太多人不愿意看到的。

而且目前直到可以预计的未来, 程序员也没有这个能力。

PS: 感兴趣的可以看看ProFX。这是一种手工 + 程序pattern的模式。不过目的并不是替代Artist, 而是帮助Artist缩减文件的尺寸。

作者: 代号snake 时间: 2007-7-10 11:27

说起64K
以前有个欧洲网站放了好多这种小东西给看

作者: xat 时间: 2007-7-10 16:39

完全交给程序自然是不可能的，但如果在项目中很好结合的话，会有非常不错的结果。
一个很简单的例子，比如你需要256个npc。但你未必需要245个npc的模型，你只需要4种头，4种身体，4种手，4种脚。
那么就可以让程序来完成排列组合。

这并非是什么尖端技术，也非是什么创新理念，常人皆能想到。
让我惊叹的是，Introversion竟然能在如此重依赖于自动生成的情况下将实际的游戏制作出来。

作者: carnon 时间: 2007-7-10 16:41

自动生成+后期修正

作者: 灌水马甲 时间: 2007-7-10 16:47

目前的水准，如果完全交给程序来生成不太现实，但可以通过给定一些参数设置，通过程序生成一个粗略的框架，然后人力再去精细调整，这样也能节省不少工作量的。50年代的时候还有许多人认为给计算机编程只能通过机器语言，象现在常用的高级语言是不可能的呢。

作者: Pele 时间: 2007-7-10 16:49

这种场景地图自动生成的系统在游戏里面可不可用
取决于这玩艺在游戏里面占多大比重
自动生成的mario版面可以说狗屎都不如，但是diablo里面却获得了成功
区别就在于在diablo中地图并不重要，随机的地图并没有伤害gameplay，反而给重复游戏增加了那么一点点新鲜感。

civ2已经10多年了，还有人在坚持不懈的玩，自动生成世界地图的系统功劳不小

作者: BD 时间: 2007-7-10 17:29

引用:

原帖由 xat 于 2007-7-10 16:39 发表
完全交给程序自然是不可能的，但如果在项目中很好结合的话，会有非常不错的结果。
一个很简单的例子，比如你需要256个npc。但你未必需要245个npc的模型，你只需要4种头，4种身体，4种手，4种脚。
那么就可以让 ...

这种拼出来的NPC将会有很多关节衔接上的问题。就目前技术来说很难做出好的效果。
基本上程序自动生成的无非是一些简单纹理的矢量贴图，简单结构的关卡空间分割等等。
而且还要是这些要素对于游戏来说权重很小才行。

作者: RestlessDream 时间: 2007-7-10 17:41

引用:

WillWright的《孢子》（《Spore》）就将这个概念发挥到了极致——整个星系，大到星系系统，小到这些星系里行星上的微生物，都由每个开始游戏的玩家动态生成的。

原文这个例子举的很不妥当

作者: 网上的final 时间: 2007-7-10 20:09

最怕大场景，因为我迷路

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