基于平台游戏关卡内容程序自动生成

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1、基于平台游戏关卡内容程序自动生成　　摘要：现在世面上有很多平台游戏，尽管使用了程序自动生成内容的方法，增强游戏的可玩性及扩展性。但某种意义上，这些平台游戏还不是非常成功的关卡游戏。本文将从代表性、节奏性、连接性等几个角度入手，提出一种新的四层层次结构的平台游戏设计，同时利用这种模型来自动生成新的游戏关卡。关键词：平台游戏程序内容自动生成爬山算法中图分类号：TP399文献标识码：A文章编号：1007-9416（2013）10-0189-029游戏关卡内容的自动生成现在已经被成功的运用在了很多不同种类的游戏当中。从1980年

2、“盗贼”游戏被推出时，就已经使用游戏关卡内容的自动生成。“盗贼”游戏是一个基于ASCII图形的角色扮演类游戏，但其中主要创新是它能够自动产生无限量的独特的地牢关卡。它的关卡设计主要是由各个分割的地牢组成，而其地牢周边设计则是固体的岩石，中间有怪物和战利品。虽然整个游戏的设计水平不能和人为的相比，但其主要创新不是在游戏的设计上，而是不需要人类参与的无限的游戏关卡程序自动生成。更近期一些的游戏，如暗黑破坏神和文明，就能看到与“盗贼”相似的游戏设计方法。相对用大量的人工来设计关卡，玩家更能从无限供应的地牢掠夺或大洲的殖民中获得

3、更有价值的游戏时间回报。毫无疑问游戏自动生成关卡将对平台游戏设计产生帮助。但是，至今仍然没有商业上的分布式平台游戏采用游戏关卡自动生成。相对于角色扮演和战略类游戏，平台游戏的关卡生成是一个更加困难的问题，因为一个很小的改变，如一个关卡的鸿沟的宽度的变化，就可能使整个关卡的难度从具有挑战性到完全不可能完成。盗贼类的游戏可以使用大量的不受约束的随机的决定或动作，它的游戏的可玩性被约束在由生成器生成的人类设计的各类原子类的单元中，（如房间、走廊、地版砖等），与之相对，平台游戏的可玩性则更多的由各单元之间的关系决定，要求在游戏生

4、成中这些关系必须清晰的建模和操作。特别是在地牢关卡和地形的设计中，松散的关系约束和随机的元素位置，会很容易导致游戏关卡的不可玩。本文提出一种基于平台游戏的分层元素和关系的模型，并提出一种围绕本体的游戏生成算法。1平台游戏的模型9这个层次结构的灵感来自于“一种新型对艺术结构的表示”一文中描述较复杂的节奏模式的典范，非洲和非裔美国人的音乐[1]。艾耶描述了一个分层的表示，它能使有节奏的重复和短节奏的组合序列合并为更长，更复杂的短文。如果把关联的作曲工作看作游戏设计的一种拓展，那平台游戏设计则更在很大程度上依赖于节奏。有规律的

5、节奏性的动作更加容易使玩家陷入一种精神高度集中称之为“流”的状态[2]。在这种状态下，玩家的跳跃动作不仅是一种距离的把握，而且是一种时间节奏的把握。节奏性的位置障碍调节设置创造了相应的玩家节奏性动作序列。使用这种节奏但使用不同的重复元素是一种特别经济的功能；它使用少量元素就可以使玩家玩相当长时间的一个关卡。比如，通过重复和变换一些基本的元素如管道、方块、平台，游戏设计者就可以在“马里奥”中设计一个漫长且有趣的关卡。1.1组件游戏的组件，如藤蔓，平台，小山丘，尖峰；这些都是平台游戏的基本单位构建。往往是一个组件既含一个障碍

6、和一个休息点，例如可以是简单的设计为必须跃过的一段距离，随后一个可以休息的平台。组件被表示在物理引擎作为一组具有特定属性边界（如反弹力，滑溜程度，潜在的伤害）。通常这些属性都会显示在游戏屏幕上，这样玩家就可以相应地规划他的动作。一个特殊组件的建构需要两种方式。它的空间尺寸通常由设计游戏的空间来确定，余下的建构一般还有两个影响组件的“调整值”，但具体的“调整值”通常由具体的组件来确定。如图1所示，藤蔓的调整值就是长度和偏移量，但平台决定了间隙的宽度和平台的角度。这意味着同一单一组件有着大量的不同的“调整值”。91.2模式当

7、然，仅仅依靠在游戏中不同的跳跃是不能吸引玩家的，我们提供了一种模式能把不同的独立的组件组合成一种相对较长的序列，能提供给玩家节奏性的行为动作。一般来说，这种模式包含了四种模式类型，基本型、复杂型、复合型、混合型。基本型：一种基本的模式由组件它本身或重复几次获得，没有任何变化。复杂型：由同一组件重复获得，但不同的是通常会设定“调整值”对组件进行一系列的调整，如一系列的增长宽度的水平平台。复合型：交替的两种不同的基本型的组件组合。如游戏设计一系列的三个不同水平的连续跳跃；首先是三个高低不同的障碍，然后是三个不同水平的跳跃。需

8、要注意的是，复合模式以带节奏规律性改变节奏的方式，在更高的抽象级别引入了节奏模式。混合型：要求协调动作或相反动作的组件的组合，这时玩家已经不能将其看作独立的个体，它需要两方面的知识并组合成一种解决方案。如一个定时陷阱需要玩家判断一个正常通过的时间点，一个间隙需要玩家判断需要跳跃的距离。但是组合在一起，就需要玩家协调一