Algoritmusokkal vezérelt, véletlenszerűen generált 3D játékvilág fejleszése Unity-ben

Abstract

Szakdolgozatomban egy olyan videojáték prototípus elkészítését tűztem ki célul, amely procedurálisan generált világgal rendelkezik, ezáltal minden játékmenet új és egyedi élményt nyújt a játékos számára. A Unity játékmotor és a C# nyelv segítségével olyan rendszer kialakítására törekedtem, amely képes automatikusan véletlenszerű játékvilágokat generálni, azokat bejárható, és logikailag összefüggő struktúrákká szervezni, valamint a játék újrajátszhatóságat érdekes kihívásokkal és ellenfelekkel növelni. A kutatás és fejlesztés során részletesen foglalkoztam a valós és a pszeudo-véletlenszerű számok közötti különbségekkel, valamint ezek Unity-n belüli alkalmazhatóságával. Külön figyelmet fordítottam a procedurális tartalom generálás módszereire, mint a Perlin-zaj, sejtautomaták, generatív nyelvtan, generikus algoritmusok, valamint gráf-alapú megközelítések, Delaunay-trianguláció, Voronoj-diagramok, minimális feszítőfák és útvonalkereső algoritmusok. A játék megvalósítása során kiemelt szerepet kaptak a szobák és folyosók generálását szolgáló algoritmusok, mint a Bowyer-Watson eljárás, valamint a Prim-algoritmus, amelyek segítségével logikailag jól felépített játékvilág hozható létre. A cellák összekötése és a textúrák dinamikus hozzárendelése lehetővé tette, hogy az elkészült labirintus vizuálisan is megfelelő élményt nyújtson a játékos számára. A fejlesztés egyes fázisai során rendszeres teszteléssel és hibakereséssel biztosítottam, hogy a generált játékvilág megfelelően működjön, valamint azt, hogy ne forduljanak elő olyan játéktér elemek, amelyek lehetetlenné tennék a játékmenetet. Az eredeti célkitűzéseim közül sikeresen megvalósítottam a dinamikusan generált kazamatarendszert, amely minden futás során új pályát hoz létre. Ezt önmagában nagy sikernek éltem meg. Ezen felül megvalósításra került több, kisebb, egyszerűbb rendszer, ami növeli a játékélményt, mint a különböző kihívások és az ellenfelek.