玩《饑荒》《我的世界》的時候，你有沒有想過，相機外面的世界是什麼樣的？
眼前只有這麼一小片地方，繼續往前走，卻還能遇到新的地形。那些沒去過的區域，是開局時就準備好了，還是等玩家走近才生成？走遠以後，之前的地圖又會不會被刪掉？
國慶期間，我給自己正在開發的遊戲實現了一套沙盒地圖系統。今天就借這個問題，跟大家聊聊這次做的東西。
一張地圖，可以先有規則
如果手工製作地圖，每一片地形都需要有人安排。換一種做法，也可以先給程式一套規則，讓它根據位置算出那裡應該是什麼。
我的遊戲採用了後面這種方式。
程式拿到一個格子的座標，就能算出它對應的地形。玩家暫時沒去過的地方，也不需要提前把每一格都畫到畫面裡。
這也是這套“無限地圖”的基本思路。地圖可以按座標繼續查詢和展開，鏡頭附近只保留當前需要顯示的部分。這裡說的無限，是這種按需展開的方式，實際能走多遠仍受座標範圍和執行條件限制。
不過，規則生成也不能每次隨手抽一個結果。今天走過去是一塊陸地，明天回來變成水，探索就沒法繼續了。
所以每局地圖都有一個種子。保持生成規則和配置不變，同一個種子、同一個座標，就能得到相同的基礎地形。生成以後發生的修改，再單獨記錄。
這樣既能讓不同種子產生不同地圖，也能讓玩家回到原來的地方時，重新找到熟悉的地形。
隨機，也要讓相鄰的地方有關係
如果給每個格子獨立抽籤，隨機決定它是什麼，地圖很容易碎成一片。這裡一格陸地，旁邊一格水，再旁邊又換成另一種地形。
為了讓地形連成區域，我用噪聲來決定它們的變化。
可以把它理解成一組隨位置變化的數值。相鄰位置之間經過加權過渡，再把這些數值對應到地塊上，就能得到有連續變化的地圖。
目前的實現疊加了三種尺度。較大的尺度決定整體變化，較小的尺度補充區域性起伏，最後加一點逐格差異。三者的權重大約是 50%、46% 和 4%。
大部分變化由前兩層決定，細節只佔少量。我希望地圖能形成讓人辨認得出來的地形，同時近處也有一些變化。
這裡計算出的“高度”主要用於選擇地塊。它並不代表畫面裡一定會出現一座三維山峰。對這套二維地圖來說，它更像一個選擇依據，數值落在哪個範圍，就採用對應的地形。
從起點往外，地圖逐漸發生變化
只把噪聲鋪開，還不能控制探索過程中的區域分佈。
這次我也把距離加入了生成規則。每種群系裡都可以配置多個自然區域，程式根據位置到原點的距離，決定當前主要屬於哪個區域。
這樣就能安排起點附近的地形，以及繼續往外走時會遇到的區域變化。
直接按距離切分，會留下很規整的圓形邊界。我又用另一組噪聲擾動交界，讓相鄰區域的分界有變化，並在部分交界位置使用專門的過渡地塊。
區域和地形高度一起參與最終選擇。同樣的高度數值，放在不同區域裡，可以得到不同的地塊。
起點附近也單獨處理了一下。原點周圍 25 格內，地形高度會逐漸靠近配置的起始值，離開這段範圍後，再恢復為正常的噪聲結果。
這讓起始地形多了一項可以控制的條件。至於出生點是否好走、周圍是否合適，還需要結合其他玩法規則檢查。
有些位置，需要親手安排
地圖交給規則生成以後，我仍然需要在指定位置放下據點地形，或者手工調整某一片區域。
所以這套系統保留了幾種覆蓋方式。
最基礎的是程式生成的地形，其上可以寫入據點需要的地塊，再加上手工預設，最後由執行時修改決定當前結果。查詢時按各層的規則，找到最終應該採用的地塊。
這樣，大片自然區域可以交給生成規則，具體地點也能單獨安排。調整某個位置時，不用為了這一處修改整套噪聲演算法。
地圖本身也就有了繼續接玩法的空間。需要改變地形時，可以更新對應位置，再通知畫面重新整理。
這裡的意義很實際。程式化生成節省了逐格製作的工作，關鍵位置仍然可以由我控制。
鏡頭移開以後，地形去了哪裡
回到最開始的問題。
在我的這套實現裡，顯示地圖和記錄地圖分開處理。
鏡頭移動時，程式會計算當前可見的格子範圍，再往外多留三格緩衝。新進入範圍的地形被畫到 Tilemap 上，離開範圍的格子則清掉顯示。
清掉顯示以後，程式仍然可以查詢那裡的基礎地形。據點覆蓋、手工預設和執行時修改，也不會因為鏡頭離開就被這段顯示邏輯刪除。
等玩家再次回來，程式重新讀取對應位置，把它畫出來。
貼圖也要保持穩定。一種地形可以準備多個外觀變體，我用座標、種子和群系共同決定選哪張圖，以及輕微的明暗和映象變化。同一個位置重新進入視野時，外觀選擇能夠保持一致。
如果修改的是當前螢幕裡的某一格，就只重新整理那一格。暫時在鏡頭外的地形，可以等它再次進入視野時再顯示新結果。
至於相機外的怪物要不要繼續行動，那屬於另一部分更新規則。地形沒有顯示，不能直接推斷那裡的所有東西都停止執行。
我想繼續記錄這個遊戲的開發過程。後續有新的進展，再把實際畫面和實現過程拿出來給大家看。
