程序化路网生成器

程序化道路生成器 基于OpenGL采用C++开发，可以程序化生成适配给定地形的道路网络。

我遇到的问题主要是路网结构不应该是规则的，不像曼哈顿（网格）风格。 由于地形不平坦，因此地形的标高应该变化，以便将道路放置在地形表面上。此外，道路与其他道路交叉且没有明显缺陷，并且道路应适应地形的海拔。

我的解决方案是使用Voronoi单元使道路网络的形状多样化，每条道路选择其最低海拔不同的路线来绕山。

局限性在于，由于系统使用Voronoi，因此很难控制路网的形状。 即，用户无法控制道路的特定部分。

1、道路生成过程

为了生成自然道路网络，系统遵循以下过程。

首先，地形由平面生成：

然后生成平面上的基础路网。 由于 Voronoi 单元是二维函数，因此它应该适应地形的高程：

每条道路细分为4段，路段适应地形高程：

每条路选择高差最小的路线：

3、规格

道路生成过程可以分为2部分。

首先，在平面上生成 Voronoi 图。 Voronoi 图由 Voronoi 边、Voronoi 单元和 Voronoi 顶点组成。

Voronoi边。 Voronoi 图的边是点的最近邻发生变化的地方。 通过距离函数的连续性，这意味着 Voronoi 边上的每个点与至少两个站点的距离相等。 换句话说，这些点满足方程：

Voronoi单元。 Voronoi单元由比任何其他站点更接近固定站点的所有点组成。 它可以表示为该站点与所有其他站点的 Voronoi 边生成的所有半空间的交集。 由于边界线是凸的，因此半空间也是凸的。

Voronoi顶点。 最后，Voronoi 图的顶点是至少三个边的交点，因此 Voronoi 顶点与至少三个站点等距。

其次，每条道路被细分为5段，每段都适应地形的高程。 选择路径的策略有3种。

上图表示选择路线的不同策略：

• 最小高程策略（蓝色）：这是最基本的策略，其中选择具有最低海拔的样本，从而形成类似于河流或溪流所采取的路线的道路路径。
• 最小高程差策略（红色）：这是一种比第一种策略更有效的策略，它可以避免海拔下降或上升，并力求保持整个路段的海拔均匀。
• 等高差（绿色）：第一法和第二法相结合。

在这个项目中，我使用了“最小高差”方法。 这种方法使道路绕山而行，而不是选择经过山峰的最短部分。

此外，下图显示了道路如何适应地形的高程：

原文链接：Procedural Road Generator

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