Дослідження процедурної генерації світу на основі розробки комп’ютерної гри з аналізом поведінки гравця

Abstract

У роботі проведено дослідження процедурної генерації світу на основі розробки моделі формування розподіленого будинку для проходження гри. Початковим етапом був аналіз сучасних алгоритмів: переписування графу, градієнтних шумів, діаграми Вороного. Розробка відбувалася на ігровому рушії Unreal Engine 5.4 та інтегрованим допоміжним інструментом – PCG Plugin. Для реалізації використано алгоритм на основі BSP дерева із модифікаціями – вузли інтерпретуються як центри кімнат, етап випадкового формування дерева із врахуванням типу кімнат, введення черги пост-злиття для етапу пошуку проходів між кімнатами. Характеристики кімнат визначаються за допомогою генетичного алгоритму на основі нечіткої кластеризації поведінки гравця методом Fuzzy C-Means. Балансування адаптивності генерації відбувалось за допомогою введення принципу «Exploration–Exploitation» та інформаційної ентропії Шеннона у генетичний алгоритм. У результатах дослідження описано згенеровані будинки в різних випадках та аналіз зміни значення ентропії протягом декількох проходжень гри.