내일배움캠프 Unity 69일차 TIL - 팀 9와 4분의 3 - 개발일지

Wooooo·2024년 2월 1일

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[오늘의 키워드]

절차적 맵 생성 방식을 도입했다.
새 게임을 시작할 때마다 새로운 맵을 랜덤으로 생성하진 않을 거지만, 자연스러운 지형 생성을 위해 도입했다.

[절차적 맵 생성]

펄린 노이즈란?

펄린 노이즈는 난수를 생성할 때, 인접한 부분끼리는 연속된 값으로 난수를 생성한다.
연속적인 난수 값을 생성하기 때문에 랜덤한 커브 그래프 비슷한 것이 나온다.

이 노이즈의 차원을 높이면, 지형의 Height Map으로 사용할 수 있다.

펄린 노이즈를 이용해 지형을 생성해보자.
중요한 점은, 나는 랜덤 생성을 원하는 것이 아니라 그럴싸한 지형을 원하는 것이기 때문에

펄린 노이즈의 속성값, 섬의 모양 등을 내 맘대로 커스터마이징 할 수 있도록 구현해야했다.

인스펙터 모습

펄린 노이즈 커스터마이징

펄린 노이즈를 인스펙터에서 커스터마이징 할 수 있도록 했다.

펄린 노이즈를 커스터마이징하는 방법은 다음과 같다.

노이즈 생성 시 매개변수로 들어갈 x, z좌표값에 적용될 스케일
노이즈를 몇 번 중첩할 지 결정하는 옥타브(Octaves).
중첩 당 노이즈의 주파수(frequency) 배율을 결정하는 lacunarity
중첩 당 노이즈의 진폭(amplitude) 배율을 결정하는 persistence
의사 난수 seed. 같은 시드를 가졌다면 항상 같은 노이즈를 생성한다.

섬 모양 커스터마이징

Height Curve를 이용해서 섬 모양을 대략적으로 설정할 수 있도록 했다.
커브의 time이 0에 가까울 수록 섬의 중앙의 높이, 1에 가까울 수록 끄트머리의 높이이다.
위 이미지의 커브는 섬의 중앙에 계단 모양의 산이 생기도록 설정했다.

코드

    private IEnumerator GenerateHeightMap()
    {
        _heightMap = new float[_sizeX, _sizeZ];

        // 의사 난수 생성
        System.Random pseudoRandom = new(_seed.GetHashCode());
        float seedX = pseudoRandom.Next(0, 99999);
        float seedZ = pseudoRandom.Next(0, 99999);

        // Height Curve를 사용하기 위해 섬 길이 계산
        Vector2 center = new(_sizeX/2, _sizeZ/2);
        float radius = Mathf.Max(Vector2.Distance(center, new(_sizeX / 2, 0)), Vector2.Distance(center, new(0, _sizeZ / 2)));

        for (int x = 0; x < _sizeX; x++)
        {
            for (int z = 0; z < _sizeZ; z++) 
            {
                float amplitude = 1f;   // 진폭
                float frequency = 1f;   // 주파수
                float noiseHeight = 0f;

                // 옥타브만큼 노이즈 중첩
                for (int i = 0; i < _octaves; i++)
                {
                    float coordX = seedX + x * _noiseScale * frequency;
                    float coordZ = seedZ + z * _noiseScale * frequency;
                    float noise = Mathf.PerlinNoise(coordX, coordZ);
                    noiseHeight += noise * amplitude;
                    amplitude *= _persistence;
                    frequency *= _lacunarity;
                }

                // 계산된 펄린노이즈에 HeightCurve 높이 추가
                Vector2 pos = new(x, z);
                float t = Mathf.Clamp01(Vector2.Distance(pos, center) / radius);
                float curveHeight = _heightCurve.Evaluate(t) * _heightCurveScale;

                _heightMap[x, z] = noiseHeight + curveHeight;
            }
        }

        yield return null;
    }