体素树生成器

Question

我的挑战是随机生成一个看起来像这样的体素树：https://imgur.com/a/LT17der（不是我自己的照片中的体素工作）

现在我只是在寻找关于如何最好地创建主干的想法。我想我首先要设置主干的宽度和高度，并逐层添加每个块在坐标位置，并且在某种程度上随机性地确定块的放置位置。

任何想法和建议都表示赞赏 - 现在我希望保持简单。

Answer 1

我会尝试创建一个递归函数来生成体素树。它需要3个参数：

• 表示当前节点基础的向量
• 表示节点范围的向量
• 布尔的三维数组，表示由算法填充的树的单元格。
• 一个计数器，用于限制递归深度

在Unity3D C＃中，它看起来像：

void fillTree(Vector3 base, Vector3 extent, bool[,,] output, int depth)

第一次调用这个递归函数就是

bool[,,] output = new bool[sizeX, sizeY, sizeZ];
fillTree(Vector3.zero, Vector3.up, output, 0)`.

这个功能将：

• 检查depth是否不大于最大值，否则返回
• 使用体素化算法，使用从output到base的胶囊写base + extent，厚度等于0.5^depth，这样每个子树的厚度都比其父子厚两倍（这可能非常难，所以如果性能不是问题，只是在整个网格上天真地迭代，填充所有与线段[base; base + extent]的距离小于厚度的体素。不要忘记将浮点坐标映射到网格坐标，通过向向量的每个分量添加一半同一维度的网格大小）
• 选择一个随机数的子树（> = 2）
• 对于每个子树： 将随机水平角度alpha设置为接近父级的水平角度，可以使用atan2(extent.z, extent.x)检索（Beward，角度是循环的，因此1被认为接近359）！ depth越大，新角度必须越接近父角度（范围必须与0.5^depth成正比，与厚度相同）。 将垂直角度beta设置为小于父树的垂直角度，以使分支看起来下降（父级的垂直角度可以计算为atan2(extent.y, sqrt(extent.x*extent.x + extent.z * extent.z))） 使用坐标newExtent计算子树的范围(cos(alpha)*cos(beta), sin(beta), sin(alpha)*sin(beta))。标准化此向量并将其与0.5^depth相乘 打电话给fillTree(base + extent, newExtent, output, depth + 1)

我既没有测试过这个算法，也没有实现它，并且它确实远不如你想要实现的那么漂亮，但我希望它对你有帮助。