Nuevo enfoque para la generación procedural de mundos virtuales volumétricos

Resumen

La generación procedural es un concepto muy amplio que comprende un conjunto de técnicas para la obtención de contenido sin necesidad de que un ser humano intervenga. Goza de una gran popularidad en las ciencias audiovisuales,aunque,en particular,es en la creación de videojuegos donde más impacto ha tenido, especialmente en la generación de mundos virtuales. Este tipo de técnicas proporcionan a algunos videojuegos un elemento diferenciador: permiten al jugador explorar mundos teóricamente in¿nitos, incorporando en ellos, incluso, información geológica. El mundo cientí¿co ha abordado esta situación desde diferentes puntos de vista, proponiendo diversos métodos para generar mundos virtuales, a pesar de ello, existe una inexplicable carencia de métodos para generar terrenos volumétricos. Además, todavía no se ha llegado a un acuerdo para evaluar un generador, ni mucho menos, cuáles son las características mínimas que un generador procedural debe cumplir para ser considerado válido. Esta situación es el punto de partida de esta tesis, cuyo objetivo principal es la obtención de un método de generación de mundos virtuales volumétricos válido, para lo que es necesario primero, el establecimiento de las características mínimas que un generador debe tener y segundo, la propuesta de un método que los cumpla. Para obtener las características deseables, hemos analizado tanto el contexto cientí¿co como el industrial, recopilando todos aquellos aspectos, tanto explícitos como implícitos, que un generador procedural debe tener. Además, hemos desarrollado un conjunto de métricas que permiten medirlos, y establecido el nivel mínimo que cada aspecto debe cumplir para que un generador procedural sea considerado válido. A continuación, siguiendo los requisitos establecidos en el paso anterior, hemos propuesto un generador procedural de mundos virtuales formado por dos componentes: el generador del terreno volumétrico y el generador de la capa jugable. Para generar el terreno hemos propuesto un método basado en técnicas fractales y generadores de ruido, capaz de generar terrenos volumétricos sedimentarios. Además, hemos propuesto un método de representación de volúmenes basado en la interpolación que disminuye los requerimientos de memoria de los terrenos volumétricos tradicionales. Para generar la capa jugable tenemos en cuenta dos puntos de vista diferentes: Por un lado, proponemos un generador de cuevas basado en diagramas de Voronoi, triangulaciones de Delaunay y algoritmos de búsqueda de caminos, cuyos resultados tienen una jugabilidad basada en la distribución de puntos de interés jugable conectados mediante galerías subterráneas. Por otro lado, para la generación de mazmorras proponemos un método basado en técnicas de distribución de estancias por presión y en algoritmos de búsqueda de caminos. En este método, el diseñador de¿ne la mazmorra mediante grafos que determinan la conectividad entre las diferentes zonas y habitaciones. Así, se genera un entorno con una jugabilidad compleja, formado por pasillos y estancias distribuidas en diferentes pisos. Concluimos esta investigación con la evaluación del generador mediante un análisis de sus resultados teniendo en cuenta las métricas y requisitos propuestos. Así, aunque para validar el método de una manera de¿nitiva es necesaria la realización de una serie de experimentos que quedan fuera del alcance de esta investigación y que los proponemos como trabajo futuro, toda la información y evidencias recopiladas indican la consecución de los objetivos.