我正在开发一个类似文明游戏的项目，需要一种好的算法来生成类似地球的世界地图。我已经尝试过几种方案，但都没有找到真正成功的。
其中一种选择是使用Perlin噪声生成高度图，并在某个水平面上添加水，以使大约30%的世界为陆地。虽然Perlin噪声（或类似的分形技术）通常用于地形，而且相当逼真，但它不能很好地控制结果大陆的数量、大小和位置，而这些信息对游戏玩法至关重要。
第二种选择是从随机位置的单个瓷砖开始（我正在使用网格瓦片），确定大陆的期望大小，每次添加一个与现有大陆水平或垂直相邻的瓷砖，直到达到所需大小。然后为其他大陆重复此过程。这种技术是《文明4》中使用的算法的一部分。问题在于，在放置了前几个大陆之后，可能会选择被其他大陆包围的起始位置，从而无法适应新大陆。此外，它倾向于产生距离过近的大陆，看起来更像是河流而不是大陆。
有没有人知道一种好的算法，可以在基于网格的地图上生成逼真的大陆，并控制它们的数量和相对大小？
编辑：还有一种方法，完整的实现方式在游戏中的多边形地图生成中。
我用JavaScript创建了与你第一张图片类似的东西。它不是非常复杂，但它可以工作：
http://jsfiddle.net/AyexeM/zMZ9y/
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8" />
<title>Untitled Document</title>
<script src="https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/1.7.2/jquery.min.js"></script>
<style type="text/css">
#stage{
font-family: Courier New, monospace;
}
span{
display: none;
}
.tile{
float:left;
height:10px;
width:10px;
}
.water{
background-color: #55F;
}
.earth{
background-color: #273;
}
</style>
</head>
<body>
<div id="stage">
</div>
<script type="text/javascript">
var tileArray = new Array();
var probabilityModifier = 0;
var mapWidth=135;
var mapheight=65;
var tileSize=10;
var landMassAmount=2; // scale of 1 to 5
var landMassSize=3; // scale of 1 to 5
$('#stage').css('width',(mapWidth*tileSize)+'px');
for (var i = 0; i < mapWidth*mapheight; i++) {
var probability = 0;
var probabilityModifier = 0;
if (i<(mapWidth*2)||i%mapWidth<2||i%mapWidth>(mapWidth-3)||i>(mapWidth*mapheight)-((mapWidth*2)+1)){
// make the edges of the map water
probability=0;
}
else {
probability = 15 + landMassAmount;
if (i>(mapWidth*2)+2){
// Conform the tile upwards and to the left to its surroundings
var conformity =
(tileArray[i-mapWidth-1]==(tileArray[i-(mapWidth*2)-1]))+
(tileArray[i-mapWidth-1]==(tileArray[i-mapWidth]))+
(tileArray[i-mapWidth-1]==(tileArray[i-1]))+
(tileArray[i-mapWidth-1]==(tileArray[i-mapWidth-2]));
if (conformity<2)
{
tileArray[i-mapWidth-1]=!tileArray[i-mapWidth-1];
}
}
// get the probability of what type of tile this would be based on its surroundings
probabilityModifier = (tileArray[i-1]+tileArray[i-mapWidth]+tileArray[i-mapWidth+1])*(19+(landMassSize*1.4));
}
rndm=(Math.random()*101);
tileArray[i]=(rndm<(probability+probabilityModifier));
}
for (var i = 0; i < tileArray.length; i++) {
if (tileArray[i]){
$('#stage').append('<div class="tile earth '+i+'"> </div>');
}
else{
$('#stage').append('<div class="tile water '+i+'"> </div>');
}
}
</script>
</body>
</html>
我曾为文明1的自动屏幕保护程序编写过类似的内容。记录一下，我是用VB.net写的，但由于你在问题中没有提到语言或平台，所以我会保持抽象。
"地图"指定了大陆数量、大陆面积变化（例如，1.0将保留所有大陆的近似土地面积相同，而0.1将允许存在质量为最大大陆的1/10的大陆），要生成的最大陆地面积（以百分比表示）和中心地区的偏向性。每个大陆随机分布在地图上的“种子”，根据中央偏向性加权分布（例如，低偏向性产生更接近地球的分散大陆，而高中心偏向性则类似于Pangaea）。然后，在每次增长迭代中，“种子”根据分配算法（稍后详述）分配土地瓦片，直到达到最大陆地面积。
土地分配算法可以非常精确，但我发现应用各种遗传算法和随机因素会得到更有趣的结果。康威的“生命游戏”是一个很容易上手的例子。你需要添加一些全局意识的逻辑来避免大洲之间相互生长，但大部分情况下事情会自行解决。我发现使用更基于分形的方法（这是我的第一倾向）的问题在于，结果要么看起来太有规律，要么会导致太多需要hacky感觉的绕路规则的情况，才能得到仍然不够动态的结果。根据所使用的算法，您可能希望对结果应用“模糊”处理，以消除过多的单方块海洋瓦片和棋盘式海岸线等问题。如果出现像大陆被几个其他大陆包围并且没有任何增长空间的情况，请将种子重新定位到地图上的新点并继续增长。是的，这可能意味着您有时会得到比计划更多的大陆，但如果这真的是您坚决不想要的东西，则另一个帮助避免它的方法是偏向于增长算法，使它们倾向于在与其他种子距离最远的方向上生长。在最坏的情况下（至少在我看来），当一个种子没有增长空间时，您可以标记系列为无效，并生成新的地图。只需要确保设置最大尝试次数，以便如果指定了任何不切实际的东西（比如将50个均匀分布的大陆放在10x10的板上），它不会花费很长时间来寻找有效的解决方案。 我不能担保Civ等游戏如何做到这一点，当然也没有涵盖气候、土地年龄等问题，但通过调整种子增长算法，可以得到类似于大陆、群岛等有趣的结果。您还可以使用相同的方法来产生“有机”的河流、山脉等外观。我建议您回过头来，
一旦有了以上准备，就可以开始实现下面这个形状的算法:
对于改进，您可以尝试各种标准的优化技巧，无论是模拟退火、遗传编程，还是一些完全特定领域的方法，例如将随机选择的边缘方块从大陆上的任何位置移动到质心相反的边缘。关键是要能够编写一个程序，可以从不好的大陆和好的大陆中区分出来。从手绘的大陆和测试大陆开始，直到得到自己喜欢的结果为止。
我随意想了一下:
选择一些起点，为每个起点分配一个随机大小。如果需要的话，您可以为计划大陆和计划岛屿维护单独的大小设定。
循环遍历土地元素，并在它们尚未达到计划大小时添加一个正方形。但有趣的部分是权衡每个相邻元素成为选中元素的几率。以下是一些可能会影响因素：
继续进行，直到所有陆地达到计划大小或由于某些原因无法再生长为止。
请注意，调整这些加权因素的参数可以调整生成的世界类型，这是我喜欢一些文明游戏的功能之一。
这样，您将需要单独对每个部分进行地形生成。
我认为你可以在这里使用“动态规划”风格的方法。
首先解决小问题，然后巧妙地组合解决方案以解决更大的问题。
A1= [elliptical rectangular random ... ]// list of continents with area A1 approx.
A2= [elliptical rectangular random ... ]// list of continents with area A2 approx.
A3= [elliptical rectangular random ... ]// list of continents with area A3 approx.
...
An= [elliptical rectangular random ... ]// list of continents with area An approx.
// note that elliptical is approximately elliptical in shape and same for the other shapes.
Choose one/more randomly from each of the lists (An).
Now you have control over number and area of continents.
You can use genetic algorithm for positioning them
as you see "fit" ;)
查看一些“图形布局算法”将非常有益。
您可以修改这些以适应您的目的。
我有一个制作地图的想法，类似于构造板块的答案。 大致如下：
这类似于重力在三维空间中的工作方式。 这很复杂。 对于您的需求，更简单的算法应如下：
让我知道这个想法的效果如何。 我自己从未尝试过。
附：我看到这与您尝试的类似。 除了在开始之前一次设置所有种子，因此大陆之间将足够远，并且在地图填充足够时停止。