C ++でダイヤモンドスクエアアルゴリズムの大まかな解釈を実装して、半現実的なフラクタル地形を作成しましたが、出力は滑らかな岩の形状ではなく、各ポイントでランダムなy値のように見えます。パラメータを変更しましたが、コードの外観を見て問題を理解するのに役立つかもしれません。次に出力の例を示します。
それがどのように見えるべきか(これはファイルからロードされます):
コード:
//Diamond-square algorithm
HeightMap::HeightMap(float maxY) {
//type = GL_POINTS;
//type = GL_LINES;
numVertices = RAW_WIDTH*RAW_HEIGHT; //256^2 squares => 257^2 vertices
numIndices = (RAW_WIDTH - 1)*(RAW_HEIGHT - 1) * 6; //each square is 2 triangles (6 indices)
vertices = new Vector3[numVertices];
textureCoords = new Vector2[numVertices];
indices = new GLuint[numIndices];
colours = new Vector4[numVertices];
int cornerA, cornerB, cornerC, cornerD; //Identify corners
cornerA = 0;
cornerB = RAW_WIDTH - 1;
cornerC = RAW_WIDTH*RAW_HEIGHT - RAW_WIDTH;
cornerD = RAW_WIDTH*RAW_HEIGHT - 1;
//Create vertices
for (int x = 0; x < RAW_WIDTH; ++x) {
for (int z = 0; z < RAW_HEIGHT; ++z) {
int offset = (x * RAW_WIDTH) + z;
float y = 0; //Start with vertices set flat
if (offset == cornerA ||
offset == cornerB ||
offset == cornerC ||
offset == cornerD) {
vertices[offset] = Vector3(x * HEIGHTMAP_X, maxY/2, z * HEIGHTMAP_Z); //Initialise corners to mid height
std::cout << "Corners: " << offset << std::endl;
}
if (vertices[offset] == Vector3(0, 0, 0)) {
vertices[offset] = Vector3(x * HEIGHTMAP_X, y * HEIGHTMAP_Y, z * HEIGHTMAP_Z);
}
// textureCoords[offset] = Vector2(x * HEIGHTMAP_TEX_X, z * HEIGHTMAP_TEX_Z);
}
}
Vector3 tl, tr, bl, br;
tl = vertices[cornerA];
tr = vertices[cornerB];
bl = vertices[cornerC];
br = vertices[cornerD];
float roughness = 1.0f;
Square square = Square(tl, tr, bl, br);
diamondSquare(vertices, numVertices, square, roughness);
//Colour
for (int x = 0; x < RAW_WIDTH; ++x) {
for (int z = 0; z < RAW_HEIGHT; ++z) {
int offset = (x*RAW_WIDTH) + z;
float shade;
if (vertices[offset].y > 0) {
shade = 1 - 1.0f / (vertices[offset].y / maxY * 2);
}
else {
shade = 0.1f;
}
colours[offset] = Vector4(shade, shade, shade, 1.0f);
//Colour any vertex that hasn't been passed over red
if (vertices[offset].y == maxY / 2 + 100) {
colours[offset] = Vector4(1, 0, 0, 1);
}
}
}
//Create indices
numIndices = 0;
for (int x = 0; x < RAW_WIDTH - 1; ++x) {
for (int z = 0; z < RAW_HEIGHT - 1; ++z) {
int a = (x*(RAW_WIDTH)) + z;
int b = ((x + 1)*(RAW_WIDTH)) + z;
int c = ((x + 1)*(RAW_WIDTH)) + (z + 1);
int d = (x*(RAW_WIDTH)) + (z + 1);
indices[numIndices++] = c;
indices[numIndices++] = b;
indices[numIndices++] = a;
indices[numIndices++] = a;
indices[numIndices++] = d;
indices[numIndices++] = c;
}
}
BufferData();
}
void HeightMap::squareStep(Vector3 vertices[], int len, Vector3 tl, Vector3 tr, Vector3 bl, Vector3 br, float mid, float roughness) {
for (int i = 0; i < len; i++) {
Vector3 top = (tl + tr) / 2;
Vector3 bot = (bl + br) / 2;
Vector3 left = (tl + bl) / 2;
Vector3 right = (tr + br) / 2;
top.y = 0;
bot.y = 0;
left.y = 0;
right.y = 0;
if (vertices[i] == top ||
vertices[i] == bot ||
vertices[i] == left ||
vertices[i] == right) {
float y = rand() % (int)(mid/5);
y *= roughness;
vertices[i] = Vector3(vertices[i].x, mid + y, vertices[i].z); //Set Diamond centre points to mid height + rand
std::cout << "Square: " << vertices[i];
}
}
}
float HeightMap::diamondStep(Vector3 vertices[], int len, Vector3 tl, Vector3 tr, Vector3 bl, Vector3 br, float roughness) {
float avg;
float y;
for (int i = 0; i < len; i++) {
Vector3 corners = (tl + tr + bl + br) / 4;
avg = corners.y;
y = rand() % (int)(avg/5);
y *= roughness;
corners.y = 0;
if (vertices[i] == corners) {
vertices[i] = Vector3(vertices[i].x, avg + y, vertices[i].z); //Set Square centre point to avg height of corners + rand
std::cout << "Diamond: " << vertices[i];
}
}
return avg + y;
}
void HeightMap::diamondSquare(Vector3 vertices[], int numVertices, Square s, float roughness) {
Vector3 tl = s.tl;
Vector3 tr = s.tr;
Vector3 bl = s.bl;
Vector3 br = s.br;
float mid = diamondStep(vertices, numVertices, tl, tr, bl, br, roughness);
squareStep(vertices, numVertices, tl, tr, bl, br, mid, roughness);
roughness *= 0.75f;
if (s.width > 2 * HEIGHTMAP_X) {
std::vector<Square> squares = s.split();
for (int i = 0; i < 4; i++) {
diamondSquare(vertices, numVertices, squares[i], roughness);
}
}
}
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diamondSquareメソッドでは、diamond-Stepとsquare-Stepが同じコーナーで動作するように見えます。しかし、実際には、正方形のステップを4回実行することになっています。前のダイヤモンドステップによって生成された各サブ正方形に対して1回ずつです。そして、正方形のステップは同じことを行い、4つのダイヤモンドステップを実行する必要があります。しかし、そのコードには他にも多くの臭いがあります。たとえば、diamondStepのforループのように、反復ごとに関数の戻り値を破棄して書き換えます。
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フィリップ
初めてDSを実装したときは、プロセス全体をインタラクティブにして、スペース全体の4つのコーナーから始まり、その後の反復ごとに作業を進めて、各ステップで何が起こっているかを正確に確認できるようにしました。データを変更し、それに応じて頂点を変更し、すすぎ、繰り返します。再帰的なアルゴリズムは追跡しないと追跡が難しいため、これを行うことをお勧めします。
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エンジニア
どのようにしてステップサイズを小さくすることにしました
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Roflo
roughness *= 0.75f;
か?
以前のコメントを訂正する必要があります。正方形のステップごとに4 つではなく、1つのダイヤモンドステップを実行することになっています。しかし、ダイヤモンドステップごとに、4つの四角ステップを実行する必要があります。適切な実装ではdiamondStepがsquareStepを呼び出し、次にsquareStepがdiamondStepを呼び出して、目的の反復深度に到達することが期待されます。
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フィリップ