Unity引擎制作仿《文明》游戏

首先要说的是为什么要仿《文明》而不是其他什么么的仿雷电、RPG此类。

第一点，游戏制作室自发性质，所以要选热爱的游戏类型，这样才有动力做下去。我所热爱的游戏，而且不能这么宏伟，可以想到的是小时候FC上玩的热血篮球，初高中玩的CS、大富翁、富甲天下，近期玩的一下卡牌类游戏，还有就是战略游戏：文明5，纪元系列；第二点，选《文明》是因为相比其他游戏而言，它占用的美术资源少，大多是算法的实现。

当然我也没什么游戏制作经验，猜想了一下《文明5》的内部需要实现的关键技术，最先想到的是生成一个随机地形。这篇文章就是关于生成一个初步的地形地图。

查资料。

网上查了一下资料，下面两篇文章对我帮助甚大，对原作者表示感谢：随机分形地形算法，地形算法小结，两篇文章是同一个作者，一篇是翻译一篇是原创。这两重要资料让我了解到地形可以用高度图表示，如何确定地形纹理。

Unity接口。Unity提供了用高度图设置地形以及设置地形纹理的接口，这些接口在TerrainData这个类里面。

实现。

资料所提供的算法生成的地形非常随机，而游戏要求的地形却是大部分是平原，小部分是高地，偶尔有几座山，显然算法不适合我们。考虑到文明系列的地图实际上是多边形组合而成（正方形、正六边形）的，我也可以将地图分成N块，每块应用地形算法，调整算法的系数，生成指定地形还是可以做到的。

问题。

用这种方法实现的话，也有不少问题。如果日后能成游戏的话，整个地图就行一个棋盘，有正方形组合而成，非常不美观，不如《文明5》的六边形组合美观，这点看以后能不能改进吧。

另一个较为严重问题是块与块之间的边界不好处理，边界感觉很分明：

这段时间都在处理这个问题，想了很多复杂的办法。实在没办法了，采用平均的办法。我目前采用的办法：对于高度图每一点heightMap[i,j] = sum([i-range,j], [i-range+1,j], ..., [i+range-1,j],[io+range,j]) / range / 2。就是取x轴周围range范围内的点的高度的平均值，Y轴也做同样的工作。

令我意外的是，如果反复进行设置地形步骤和平滑地形步骤，得到的效果还不错。

当然这效果我还不太满意，以后会在这个方向多努力。

这就是我目前的工作了，先把代码贴上吧。关于代码，有很多可以讲的细节，实在无力在此说明，有兴趣的朋友可以发我的常用邮箱共同探讨：clevenmfang2010@qq.com

用法：新建地形，HeightMapCreater脚本附于其上，设置一下参数：

参数填4，反复按"Set"和“Smooth”按钮，大概循环四五次，把参数填小一点，2、1各Set、Smooth一次。

//HeightMapSection.cs 负责生产每块的地形

using UnityEngine;
using System.Collections;//将地图分为256块，每块高度图分辨率是65*65
//也就是总体高度图分比率是1025*1025
public enum TerrainType
{HighHill,           //高山Hill,               //一般的山Highland,           //高地Plain,              //平原Lowland             //低地
}public class HeightMapSection : MonoBehaviour
{private enum BorderLocation{left,up,right,down}private enum CornerLocation{topLeft,topRight,lowerRight,lowerLeft}public struct TotalParameter{public float rangeMax;public float rangeMin;public float factor;}public struct BorderParameter{public float rangeMax;public float rangeMin;public float factor;}    public struct Location{public int x;public int y;}public TerrainType terrainType;public Location location;private float[,] localHeightMap = new float[65, 65];//各类地形的参数private static Parameter highHill, hill, highland, plain, lowland;public class Parameter{public TotalParameter total;public BorderParameter border;public float[] seed;public Parameter(float max, float min, float factor,float b_max, float b_min, float b_factor){total.rangeMax = max;total.rangeMin = min;total.factor = factor;border.rangeMax = b_max;border.rangeMin = b_min;border.factor = b_factor;}}public static void ParameterInitialize(){highHill = new Parameter(0.6f, -0.3f, 0.5f, 0, -0.1f, 0.5f);highHill.seed = new float[] { 0.9f, 0.7f, 0.7f, 0.7f, 0.7f };hill = new Parameter(0.5f, -0.2f, 0.5f, 0, -0.1f, 0.5f);hill.seed = new float[] { 0.7f, 0.5f, 0.5f, 0.5f, 0.5f };highland = new Parameter(0.15f, 0, 0.4f, 0.1f, 0, 0.4f);highland.seed = new float[] { 0.4f, 0.4f, 0.4f, 0.4f, 0.4f};plain = new Parameter(0.02f, -0.02f, 0.5f, 0.03f, -0.03f, 0.5f);plain.seed = new float[] { 0.35f, 0.35f, 0.35f, 0.35f, 0.35f };lowland = new Parameter(0.02f, -0.05f, 0.5f, 0.03f, -0.03f, 0.5f);lowland.seed = new float[] { 0.3f, 0.3f, 0.3f, 0.3f, 0.3f };}//使用菱形-正方形(Diamond-Square)算法//height map的边长为二的幂加一public void CreateLocalHeightMap(float[,] hm, int width, TerrainType[,] map){for (int i = 0; i < 65; i++)for (int j = 0; j < 65; j++)localHeightMap[i, j] = -1;int increament = 32;int row, col;                            //迭代器//确定地形类型Parameter p = GetParameter();float rangeMax = p.total.rangeMax;float rangeMin = p.total.rangeMin;//四角赋值localHeightMap[0, 0] = 0.35f;localHeightMap[0, 64] = 0.35f;localHeightMap[64, 0] = 0.35f;localHeightMap[64, 64] = 0.35f;//生成边界//取每条边的中点，与-1比较。等于-1，还是原始值，需要生产边界；不等于-1，已生产，用原来的值即可bool[] isNeedCreate = new bool[4];isNeedCreate[0] = hm[location.x * 64, location.y * 64 + 32] == -1;       //左边界isNeedCreate[1] = hm[location.x * 64 + 32, location.y * 64] == -1;       //上边界isNeedCreate[2] = hm[location.x * 64 + 64, location.y * 64 + 32] == -1;       //右边界isNeedCreate[3] = hm[location.x * 64 + 32, location.y * 64 + 64] == -1;       //下边界CreateBorder(hm, localHeightMap[0, 64], localHeightMap[0, 0], isNeedCreate[0], BorderLocation.left, p.border);        CreateBorder(hm, localHeightMap[0, 0], localHeightMap[64, 0], isNeedCreate[1], BorderLocation.up, p.border);CreateBorder(hm, localHeightMap[64, 0], localHeightMap[64, 64], isNeedCreate[2], BorderLocation.right, p.border);CreateBorder(hm, localHeightMap[0, 64], localHeightMap[64, 64], isNeedCreate[3], BorderLocation.down, p.border);//第一轮种子localHeightMap[32, 32] = p.seed[0];localHeightMap[16, 16] = p.seed[1];localHeightMap[48, 16] = p.seed[2];localHeightMap[48, 48] = p.seed[3];localHeightMap[16, 48] = p.seed[4];while (increament >= 1){//正方形阶段for (row = increament; row < 65; row += increament * 2){for (col = increament; col < 65; col += increament * 2){if (localHeightMap[row, col] == -1)localHeightMap[row, col] = GetHeight(row, col, true, increament, rangeMin, rangeMax);}}//菱形阶段bool isEven = true;for (row = 0; row < 65; row += increament){for (col = isEven ? increament : 0; col < 65; col += increament * 2){if (localHeightMap[row, col] == -1)localHeightMap[row, col] = GetHeight(row, col, false, increament, rangeMin, rangeMax);}isEven = !isEven;}rangeMin *= p.total.factor;rangeMax *= p.total.factor;increament /= 2;}//赋值给全局高度图for (int i = 0; i < 65; i++)for (int j = 0; j < 65; j++)hm[location.x * 64 + i, location.y * 64 + j] = localHeightMap[i, j];}float GetHeight(int x, int y, bool isSquare, int increament, float minHeight, float maxHeight){float corner01, corner02, corner03, corner04;if (isSquare)        //正方形{corner01 = localHeightMap[x - increament, y - increament];   //左上角corner02 = localHeightMap[x - increament, y + increament];   //左下角corner03 = localHeightMap[x + increament, y - increament];   //右上角corner04 = localHeightMap[x + increament, y + increament];   //右下角}else{//左角if (x - increament < 0) corner01 = localHeightMap[x + increament, y];else corner01 = localHeightMap[x - increament, y];//下角if (y + increament > 64) corner02 = localHeightMap[x, y - increament];else corner02 = localHeightMap[x, y + increament];//右角if (x + increament > 64) corner03 = localHeightMap[x - increament, y];else corner03 = localHeightMap[x + increament, y];//上角if (y - increament < 0) corner04 = localHeightMap[x, y + increament];else corner04 = localHeightMap[x, y - increament];}return (corner01 + corner02 + corner03 + corner04) / 4 + Random.Range(minHeight, maxHeight);}Parameter GetParameter(){switch (terrainType){case TerrainType.HighHill: return highHill;case TerrainType.Highland: return highland;case TerrainType.Hill: return hill;case TerrainType.Lowland: return lowland;default: return plain;}}void CreateBorder(float[,] hm, float head, float tail, bool isNeedCreate, BorderLocation bl, BorderParameter bp){float[] line = new float[65];if (isNeedCreate)       //自己生成边界{int increament = 32;line[0] = head; line[64] = tail;Debug.Log(head + " " + tail);while (increament >= 1){bp.rangeMin *= bp.factor;bp.rangeMax *= bp.factor;for (int i = increament; i < 65; i += increament * 2){/*if (head > tail)line[i] = (tail - head) / Mathf.Atan(width) * Mathf.Atan((float)i / 2) + head +Random.Range(minH, maxH);elseline[i] = (head - tail) / Mathf.Atan(-width) * Mathf.Atan((float)i / 2 - width) + tail +Random.Range(minH, maxH);*/line[i] = (line[i + increament] + line[i - increament]) / 2 + Random.Range(bp.rangeMin, bp.rangeMax);}increament /= 2;}}else                    //用已有的{switch (bl){case BorderLocation.down:for (int i = 0; i < 65; i++)line[i] = hm[location.x * 64 + i, location.y * 64 + 64];break;case BorderLocation.left:for (int i = 0; i < 65; i++)line[i] = hm[location.x * 64, location.y * 64 + i];break;case BorderLocation.right:for (int i = 0; i < 65; i++)line[i] = hm[location.x * 64 + 64, location.y * 64 + i];break;case BorderLocation.up:for (int i = 0; i < 65; i++)line[i] = hm[location.x * 64 + i, location.y * 64];break;}}//边界赋值给局部高度图switch (bl){case BorderLocation.down:for (int i = 0; i < 65; i++) localHeightMap[i, 64] = line[i];break;case BorderLocation.left:for (int i = 0; i < 65; i++) localHeightMap[0, i] = line[i];break;case BorderLocation.right:for (int i = 0; i < 65; i++) localHeightMap[64, i] = line[i];break;case BorderLocation.up:for (int i = 0; i < 65; i++) localHeightMap[i, 0] = line[i];break;}}}

//HeightMapCreater.cs 设置整个地图地形，生产地图

using UnityEngine;
using System.Collections;
using UnityEditor;
using System.Collections.Generic;public class HeightMapCreater : MonoBehaviour
{public TerrainType[,] middleMap = new TerrainType[16, 16];private TerrainType[] CreateOrder;private TerrainData terrainData;private float[,] heightMap;private int width;private string range = "";void Start(){terrainData = GetComponent<Terrain>().terrainData;width = terrainData.heightmapResolution;heightMap = new float[width, width];for (int i = 0; i < width; i++)for (int j = 0; j < width; j++){if (i == 0 || j == 0 || i == width - 1 || j == width - 1)heightMap[i, j] = 0.35f;elseheightMap[i, j] = -1;}CreateOrder = new TerrainType[] { TerrainType.HighHill, TerrainType.Hill, TerrainType.Highland, TerrainType.Plain, TerrainType.Lowland };HeightMapSection.ParameterInitialize();for(int i = 0; i< 16; i++)for (int j = 0; j < 16; j++){/*float randValue = Random.value;if (randValue < 0.7f) middleMap[i, j] = TerrainType.Plain;else if (randValue < 0.85f) middleMap[i, j] = TerrainType.Highland;else if (randValue < 0.9f) middleMap[i, j] = TerrainType.Hill;else if (randValue < 0.95f) middleMap[i, j] = TerrainType.HighHill;else middleMap[i, j] = TerrainType.Lowland;*/if (i == 0 || i == 15 || j == 0 || j == 15 )middleMap[i, j] = TerrainType.HighHill;else if (i == 1 || i == 14 || j == 1 || j == 14)middleMap[i, j] = TerrainType.Hill;else middleMap[i, j] = TerrainType.Plain;}}void OnGUI(){if(GUILayout.Button("Set")){BaseHeightMapCreate();terrainData.SetHeights(0, 0, heightMap);}range = GUILayout.TextField(range,30);if (GUILayout.Button("Smooth")){SmoothTerrain(int.Parse(range));terrainData.SetHeights(0, 0, heightMap);}}void BaseHeightMapCreate(){HeightMapSection local = new HeightMapSection();for (int turn = 0; turn < CreateOrder.Length; turn++){for (int i = 0; i < 16; i++){for (int j = 0; j < 16; j++){if (CreateOrder[turn] == middleMap[i, j]){Random.seed = (int)(i + j + turn + Time.time) * 1000;local.terrainType = middleMap[i, j];local.location.x = i;local.location.y = j;local.CreateLocalHeightMap(heightMap, width, middleMap);}}}}        }void SmoothTerrain(int range){//axis: xfor (int i = range; i < width - range; i++){for (int j = 1; j < width - 1; j++){float sum = 0.0f;for (int m = i - range; m < i + range; m++)sum += heightMap[m, j];heightMap[i, j] = sum / range / 2;}}//axis: yfor (int j = range; j < width - range; j++){for (int i = 1; i < width - 1; i++){float sum = 0.0f;for (int m = j - range; m < j + range; m++)sum += heightMap[i, m];heightMap[i, j] = sum / range / 2;}}}}

暂时做到的工作就这么多了，想完成仿《文明》还有很多工作要做的。

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