Creación de una extensión de Unity 3D para la generación procedural de terreno

Abstract

[ES] El objetivo del siguiente trabajo de fin de grado es investigar y entender las diferentes herramientas y metodologías disponibles para la generación procedural de contenido, basada en la idea de números pseudoaleatorios. En el paradigma de la generación procedural actualmente no existe una única herramienta para controlar la misma en todos sus aspectos, así que será necesario la creación de una que se adecúe a las necesidades del proyecto. Si bien no existe dicha herramienta, si son bien conocidas diversas técnicas como el uso de Ruido Perlin, de gramáticas o de sistemas paramétricos. Para lograr el objetivo se planteará el desarrollo de dos de estas técnicas para la generación de un terreno decorado con estructuras, ordenado de la siguiente manera: En primera instancia, se realizará el diseño y desarrollo de un generador de terreno basado en Ruido Perlin con diferentes tipos de terrenos en función del valor del propio ruido. En segundo lugar, también se diseñará y desarrollará un generador de estructuras fundamentado en una gramática predefinida y estas estructuras serán distribuidas sobre el terreno. Finalmente, con ambos generadores se hará una demo en la cual se podrán cambiar diferentes parámetros para comprobar diversas configuraciones. Para la realización de todo el proyecto se usará la plataforma Unity, dadas las facilidades que ofrece a la hora de crear y manejar objetos y de visualizar los mismos en un entorno 3D. Como ya se comentó anteriormente, en Unity no existe ninguna herramienta específica o genérica oficial para la creación procedural de contenido, sino que son los miembros de la comunidad quienes se crean sus propias herramientas. Cualquier referencia a estas herramientas será comentada. Dado que se usará Unity como plataforma, el lenguaje sobre el que se realizará el proyecto será C#, con las debidas órdenes y librerías específicas de Unity.

[EN] The objective regarding the following degree thesis is to investigate and understand the different methods and tools available for procedural content generation, based on pseudo-random numbers. In procedural generation paradigm, there isn t a tool which controls all of its possibilities, therefore a new tool which fulfills the project s necessities will need to be developed. For such task, techniques such as Perlin noise, use of grammars or parametric approaches could be used. For the objective of using two of these techniques for the generation of a terrain with structures, the development will be organized as such: Firstly, the design and development of a terrain generator based on Perlin noise with different types of terrain based on the noise s values. Secondly, the design and development of a building generator based on a predefined grammar, and the distribution of these structures on the terrain. Finally, with both generators a demo will be developed where the parameters may be changed to try different configurations. For the development of the development of the project the Unity engine will be used due to the many tools it offers for creating, modifying and visualize 3D objects. As it was commented before, there is no generic procedural content generation tool in Unity, it s the community members which develop the different libraries. Any reference to any of these libraries will be commented. Since the Unity engine will be used as the chosen platform, any code in the project will be developed in C#, using its own libraries and methods.