【Unity3D】自動生成する不思議なダンジョンの作り方①「2Dマップ作成」
どうも、だらはです。
今回は、自動生成する不思議なダンジョンの作り方を紹介したいと思います。
3Dに対応している記事が少なく作成に苦労したので読んで頂けたら嬉しいです。
概要
記事が長くなると思うので先ずは完成図と目次を示します。
目次の順番で自動生成する不思議なダンジョンを作成していきます。
◆完成図
◆目次
- 2Dマップを生成する。←今ココ！
- 2Dマップをもとに3Dマップを作成する。
- キャラクタやアイテムを初期配置する。
- 時間経過で敵を生成する。
- 現在位置マップを作成する。
3Dマップの自動生成には色々な方法があります。
- トルネコやシレンの様に迷路の様になっているもの。
- マインクラフトの様に高低差のあるもの。
今回の記事では前者を作成していきます。
①2Dマップを生成する。
先ずはベースとなる2Dマップを作成していきます。
自作しても良いですが、2Dマップを自動生成する方法は優秀な技術者の方たちが既に提案してくださっているので、そちらから拝借します。
今回は以下2つを試してみましたが、拡張性、バグの少なさの観点から「Geekroid」さまのスクリプトをベースにさせて頂きました。
※MITライセンスですので、使用の際は「著作権表示」と「MITライセンスの全文」の記載が必要です。
参考1「Geekroid」さま
https://mynavi-agent.jp/it/geekroid/2017/02/unity52d.html参考2「てぃってぃの楽しい副業生活！」さま
https://kt2525family.com/rogue-development-5/問題点への対応
上記スクリプトはとても優秀なのですが、問題点が1つあります。
それは、部屋と通路の区別ができないことです。
スクリプトを修正することで、簡単に以下のように部屋と通路の区別ができるようになります。
後工程である「5.現在位置マップを作成する」に影響しますので、先に実施します。
◆参考図
◆修正後
using System;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using UnityEngine;
public class DungeonGenerator : MonoBehaviour
{
[Range(4, 100)]
public int width;
[Range(4, 100)]
public int height;
[SerializeField]
RoomSettings roomSettings;
[Serializable]
public class RoomSettings
{
[Range(2, 10)]
public int minWidth;
[Range(2, 10)]
public int minHeight;
[Range(0, 100)]
public int bigRoomRate;
[Range(1, 10)]
public int maxWallThicknessInArea;
}
[SerializeField]
// ダンジョンマップを生成します
public int[,] Generate()
{
int[,] map = new int[width, height];
var baseArea = new Area(0, 0, width, height, roomSettings);
// Areaを分割
var dividedAreas = baseArea.Divide();
// Areaを描画
foreach (var area in dividedAreas)
{
map = area.WriteToMap(map);
}
// Area同士を繋ぐ通路を作る
var passages = GeneratePassagesByArea(dividedAreas);
// 通路を描画
foreach (var passage in passages)
{
map = passage.WriteToMap(map);
}
return map;
}
// エリアを繋ぐ通路を生成します
Passage[] GeneratePassagesByArea(Area[] areas)
{
// 隣接したエリアが繋がるよう通路を生成
var passages = new List();
foreach (var area1 in areas)
{
foreach (var area2 in areas)
{
if (area1 == area2 || !IsAdjacently(area1, area2))
{
continue;
}
passages.Add(new Passage(area1, area2));
}
}
// 不要な通路を消していく
var fixedPassages = new List();
while (passages.Count > 0)
{
// 通路をランダムでひとつ削除
var targetIndex = UnityEngine.Random.Range(0, passages.Count);
var targetPassage = passages[targetIndex];
passages.RemoveAt(targetIndex);
// 全エリアが繋がっているかチェック
if (!IsAllAreaConnected(areas.ToList(), passages.ToArray(), fixedPassages.ToArray()))
{
// 削除したことでエリアがバラけてしまった。つまり消すわけにはいかない重要な通路なので保持
fixedPassages.Add(targetPassage);
}
}
return fixedPassages.ToArray();
}
// エリア同士が隣接しているかチェックします
bool IsAdjacently(Area area1, Area area2)
{
// Areaの位置関係をチェック
var left = area1.x < area2.x ? area1 : area2;
var right = area1.x > area2.x ? area1 : area2;
var top = area1.y > area2.y ? area1 : area2;
var bottom = area1.y < area2.y ? area1 : area2;
// 左右に接しているかどうかのチェック
if (null != left && null != right &&
(left.x + left.width) == right.x &&
(left.y <= right.y && right.y < (left.y + left.height) || right.y <= left.y && left.y < (right.y + right.height)))
{
return true;
}
// 上下に接しているかどうかのチェック
if (null != top && null != bottom &&
(bottom.y + bottom.height) == top.y &&
(bottom.x <= top.x && top.x < (bottom.x + bottom.width) || top.x <= bottom.x && bottom.x < (top.x + top.width)))
{
return true;
}
return false;
}
// 全てのエリアが繋がっているかどうかチェックします
bool IsAllAreaConnected(List areas, Passage[] passages1, Passage[] passages2)
{
if (areas.Count <= 1)
{
return true;
}
var passages = new List();
passages.AddRange(passages1);
passages.AddRange(passages2);
// エリア[0]をチェック対象とし、チェック開始
var checkingAreas = new List() { areas[0] };
areas.RemoveAt(0);
var checkedAreas = new List() { };
while (checkingAreas.Count > 0)
{
var nextCheckTargetAreas = new List() { };
foreach (var checkTargetArea in checkingAreas)
{
// チェック対象のエリアから伸びる通路を取得
foreach (var passage in passages.Where(x => x.areas.Contains(checkTargetArea)))
{
// チェック対象のエリアから、通路でつながれたエリアを取得
var pairedArea = passage.areas.First(x => x != checkTargetArea);
if (!checkedAreas.Contains(pairedArea) && !checkingAreas.Contains(pairedArea) && !nextCheckTargetAreas.Contains(pairedArea))
{
// 通路でつながれたエリアはareasから除去、次回のチェック対象エリアにする
areas.Remove(pairedArea);
nextCheckTargetAreas.Add(pairedArea);
}
}
}
checkedAreas.AddRange(checkingAreas);
checkingAreas = nextCheckTargetAreas;
}
// areasから全てのエリアが除去されたならば、全てのエリアが繋がっているということになる
return areas.Count == 0;
}
// エリアクラス
class Area
{
public readonly int x;
public readonly int y;
public readonly int width;
public readonly int height;
public readonly RoomSettings roomSettings;
public readonly Room room;
// エリアを分割可能かどうか
bool IsDividable
{
get { return IsDividableHorizontal || IsDividableVertical; }
}
// エリアを横に分割可能かどうか
bool IsDividableHorizontal
{
get { return MinWidth * 2 <= width; }
}
// エリアを縦に分割可能かどうか
bool IsDividableVertical
{
get { return MinHeight * 2 <= height; }
}
// エリア幅の最小値
int MinWidth
{
get { return roomSettings.minWidth + 2; }
}
// エリア高さの最大値
int MinHeight
{
get { return roomSettings.minHeight + 2; }
}
// コンストラクタ
public Area(int x, int y, int width, int height, RoomSettings roomSettings)
{
this.x = x;
this.y = y;
this.width = width;
this.height = height;
this.roomSettings = roomSettings;
this.room = GenerateRoom();
}
// エリアを分割します
public Area[] Divide()
{
var dividableAreas = new Area[] { this };
var devidedAreas = new List();
var fixedAreas = new List { };
// Area分割を繰り返す
while (true)
{
// 分割不可能なエリアはfixedに入れる
fixedAreas.AddRange(dividableAreas.Where(x => !x.IsDividable));
if (dividableAreas.Length == 0)
{
// 分割可能なエリアが無いならループを抜ける
break;
}
devidedAreas.Clear();
// 分割可能なエリアは分割を試みる
foreach (var area in dividableAreas.Where(x => x.IsDividable))
{
if (UnityEngine.Random.Range(0, 100) < roomSettings.bigRoomRate)
{
// ある程度部屋を分割済みの時、一定確率でエリアを分割せずそのまま部屋にする
fixedAreas.Add(area);
}
else
{
devidedAreas.AddRange(area.DivideOnceIfPossible());
}
}
dividableAreas = devidedAreas.ToArray();
}
return fixedAreas.ToArray();
}
// マップに部屋を書き込みます
public int[,] WriteToMap(int[,] map)
{
for (int dx = room.x; dx < room.x + room.width; dx++)
{
for (int dy = room.y; dy < room.y + room.height; dy++)
{
map[dx, dy] = 1;
}
}
return map;
}
// エリア内に部屋を生成します
Room GenerateRoom()
{
var left = UnityEngine.Random.Range(1, Math.Min(1 + roomSettings.maxWallThicknessInArea, width - roomSettings.minWidth));
var right = UnityEngine.Random.Range(Math.Max(width - roomSettings.maxWallThicknessInArea, left + roomSettings.minWidth), width - 1);
var bottom = UnityEngine.Random.Range(1, Math.Min(1 + roomSettings.maxWallThicknessInArea, height - roomSettings.minHeight));
var top = UnityEngine.Random.Range(Math.Max(height - roomSettings.maxWallThicknessInArea, bottom + roomSettings.minHeight), height - 1);
return new Room(x + left, y + bottom, right - left, top - bottom);
}
// 可能であればエリアを1回だけ分割します
Area[] DivideOnceIfPossible()
{
if (IsDividableHorizontal && IsDividableVertical && UnityEngine.Random.Range(0, 2) == 0 || IsDividableHorizontal && !IsDividableVertical)
{
// 左右に分割
var dividePosX = UnityEngine.Random.Range(x + MinWidth, x + width - MinWidth + 1);
return new Area[]
{
new Area(x, y, dividePosX - x, height, roomSettings),
new Area(dividePosX, y, width - (dividePosX - x), height, roomSettings)
};
}
else if (IsDividableVertical)
{
// 上下に分割
var dividePosY = UnityEngine.Random.Range(y + MinHeight, y + height - MinHeight + 1);
return new Area[]
{
new Area(x, y, width, dividePosY - y, roomSettings),
new Area(x, dividePosY, width, height - (dividePosY - y), roomSettings)
};
}
else
{
// 分割不能ならそのまま返す
return new Area[] { this };
}
}
// 部屋クラス
public class Room
{
public readonly int x;
public readonly int y;
public readonly int width;
public readonly int height;
public Room(int x, int y, int width, int height)
{
this.x = x;
this.y = y;
this.width = width;
this.height = height;
}
}
}
// 通路クラス
class Passage
{
// 通路で繋ぐエリア
public readonly Area[] areas;
public Passage(Area area1, Area area2)
{
this.areas = new Area[] { area1, area2 };
}
// マップに通路を書き込みます
public int[,] WriteToMap(int[,] map)
{
var fromX = UnityEngine.Random.Range(areas[0].room.x, areas[0].room.x + areas[0].room.width);
var fromY = UnityEngine.Random.Range(areas[0].room.y, areas[0].room.y + areas[0].room.height);
var toX = UnityEngine.Random.Range(areas[1].room.x, areas[1].room.x + areas[1].room.width);
var toY = UnityEngine.Random.Range(areas[1].room.y, areas[1].room.y + areas[1].room.height);
while (fromX != toX || fromY != toY)
{
//変更個所---------------------------------------------------------
//map[x,y]のパラメタ：0:壁、1:部屋、2:通路、10:プレイヤーが居る部屋
if (map[fromX, fromY] == 0)
{
map[fromX, fromY] = 2;
}
else
{
map[fromX, fromY] = 1;
}
//変更個所---------------------------------------------------------
if (fromX != toX && fromY != toY && UnityEngine.Random.Range(0, 2) == 0 || fromY == toY)
{
fromX += (toX - fromX) > 0 ? 1 : -1;
}
else
{
fromY += (toY - fromY) > 0 ? 1 : -1;
}
}
return map;
}
}
}
◆ライセンス
MIT License
Copyright (c) 2020 Akihito Kako
Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
in the Software without restriction, including without limitation the rights
to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
furnished to do so, subject to the following conditions:
The above copyright notice and this permission notice shall be included in all
copies or substantial portions of the Software.
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IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
SOFTWARE.まとめ
いかがでしたでしょうか。
今回は2Dマップの生成までを実施しました。
次回は、2Dマップの表示設定と3Dマップの生成を実施していきます。
以上、だらはでした。
◆次回「3Dマップ作成」
https://game.daraha.me/advanced/dungeon2/