玩《饥荒》《我的世界》的时候，你有没有想过，相机外面的世界是什么样的？
眼前只有这么一小片地方，继续往前走，却还能遇到新的地形。那些没去过的区域，是开局时就准备好了，还是等玩家走近才生成？走远以后，之前的地图又会不会被删掉？
国庆期间，我给自己正在开发的游戏实现了一套沙盒地图系统。今天就借这个问题，跟大家聊聊这次做的东西。
一张地图，可以先有规则
如果手工制作地图，每一片地形都需要有人安排。换一种做法，也可以先给程序一套规则，让它根据位置算出那里应该是什么。
我的游戏采用了后面这种方式。
程序拿到一个格子的坐标，就能算出它对应的地形。玩家暂时没去过的地方，也不需要提前把每一格都画到画面里。
这也是这套“无限地图”的基本思路。地图可以按坐标继续查询和展开，镜头附近只保留当前需要显示的部分。这里说的无限，是这种按需展开的方式，实际能走多远仍受坐标范围和运行条件限制。
不过，规则生成也不能每次随手抽一个结果。今天走过去是一块陆地，明天回来变成水，探索就没法继续了。
所以每局地图都有一个种子。保持生成规则和配置不变，同一个种子、同一个坐标，就能得到相同的基础地形。生成以后发生的修改，再单独记录。
这样既能让不同种子产生不同地图，也能让玩家回到原来的地方时，重新找到熟悉的地形。
随机，也要让相邻的地方有关系
如果给每个格子独立抽签，随机决定它是什么，地图很容易碎成一片。这里一格陆地，旁边一格水，再旁边又换成另一种地形。
为了让地形连成区域，我用噪声来决定它们的变化。
可以把它理解成一组随位置变化的数值。相邻位置之间经过加权过渡，再把这些数值对应到地块上，就能得到有连续变化的地图。
目前的实现叠加了三种尺度。较大的尺度决定整体变化，较小的尺度补充局部起伏，最后加一点逐格差异。三者的权重大约是 50%、46% 和 4%。
大部分变化由前两层决定，细节只占少量。我希望地图能形成让人辨认得出来的地形，同时近处也有一些变化。
这里计算出的“高度”主要用于选择地块。它并不代表画面里一定会出现一座三维山峰。对这套二维地图来说，它更像一个选择依据，数值落在哪个范围，就采用对应的地形。
从起点往外，地图逐渐发生变化
只把噪声铺开，还不能控制探索过程中的区域分布。
这次我也把距离加入了生成规则。每种群系里都可以配置多个自然区域，程序根据位置到原点的距离，决定当前主要属于哪个区域。
这样就能安排起点附近的地形，以及继续往外走时会遇到的区域变化。
直接按距离切分，会留下很规整的圆形边界。我又用另一组噪声扰动交界，让相邻区域的分界有变化，并在部分交界位置使用专门的过渡地块。
区域和地形高度一起参与最终选择。同样的高度数值，放在不同区域里，可以得到不同的地块。
起点附近也单独处理了一下。原点周围 25 格内，地形高度会逐渐靠近配置的起始值，离开这段范围后，再恢复为正常的噪声结果。
这让起始地形多了一项可以控制的条件。至于出生点是否好走、周围是否合适，还需要结合其他玩法规则检查。
有些位置，需要亲手安排
地图交给规则生成以后，我仍然需要在指定位置放下据点地形，或者手工调整某一片区域。
所以这套系统保留了几种覆盖方式。
最基础的是程序生成的地形，其上可以写入据点需要的地块，再加上手工预设，最后由运行时修改决定当前结果。查询时按各层的规则，找到最终应该采用的地块。
这样，大片自然区域可以交给生成规则，具体地点也能单独安排。调整某个位置时，不用为了这一处修改整套噪声算法。
地图本身也就有了继续接玩法的空间。需要改变地形时，可以更新对应位置，再通知画面刷新。
这里的意义很实际。程序化生成节省了逐格制作的工作，关键位置仍然可以由我控制。
镜头移开以后，地形去了哪里
回到最开始的问题。
在我的这套实现里，显示地图和记录地图分开处理。
镜头移动时，程序会计算当前可见的格子范围，再往外多留三格缓冲。新进入范围的地形被画到 Tilemap 上，离开范围的格子则清掉显示。
清掉显示以后，程序仍然可以查询那里的基础地形。据点覆盖、手工预设和运行时修改，也不会因为镜头离开就被这段显示逻辑删除。
等玩家再次回来，程序重新读取对应位置，把它画出来。
贴图也要保持稳定。一种地形可以准备多个外观变体，我用坐标、种子和群系共同决定选哪张图，以及轻微的明暗和镜像变化。同一个位置重新进入视野时，外观选择能够保持一致。
如果修改的是当前屏幕里的某一格，就只刷新那一格。暂时在镜头外的地形，可以等它再次进入视野时再显示新结果。
至于相机外的怪物要不要继续行动，那属于另一部分更新规则。地形没有显示，不能直接推断那里的所有东西都停止运行。
我想继续记录这个游戏的开发过程。后续有新的进展，再把实际画面和实现过程拿出来给大家看。
