过程生成

媒体制作技术

过程生成技术是一种可以广泛应用的媒体制作技术，它的程序能够自动生成内容，而不是设计者之前就设计好的，这意味着必须有一个创造的过程。应用过程生成技术的游戏是一种让电脑实时或按要求的生成宇宙的技术，而不是预先制作好。因此，创造出的宇宙理所当然很大很大。数以万亿的世界，等待着冒险者们的探索，然而大多数可能永远不会被发现。

原理

过程生成是怎么实现的呢？简单的说就是一个连列方程组，里面有一个变量供用户输入来改变结果。这个变量就叫“种子”。下面用个例子来说明：

5 + x = y

如果你输入的x是5，结果y就是10，如果x等于10，结果就是15。这些结果永远都会是一样的！5+5永远是10,5+10永远是15。当然，用在过程生成里的等式比这个复杂多了。看上去结果是随机的，其实只要输入相同的“种子”，即使在不同的计算机上结果也肯定是一样的。

在物理层面，过程生成其实比传统编程用的物理存储空间要少。存在你硬盘里的只有代码（最多只有几兆）。而这种代码就称为“种子”。如果输入的“种子”不同，生成的数值就大不一样。不过这套机制在各个层面都是一样的。比方说你路过某个公园，以后不管你离开多少次，再回来的时候这个公园也还会是完全一样的。这个问题的关键就是“种子”永远是一样的。

当然这个技术也有不足之处，虽然每个数值都不一样，但是它们之间会有很多相似之处。不过这也没什么可遗憾的，因为我们生活的这个世界就有很多相似的东西!

过程控制与游戏

随着每一代的新主机的降临，创造游戏的成本，不论是时间还是资金，都飞速地增长。而小型开发组无力应付这样的增长，“内容的自动生成”于是便有了用武之地。自动生成的内容是由计算机算法创造出来的，而不是由美工精心雕琢而出的。这样的内容完全是动态生成，或者可以在一些（比如由用户或文本文件的）外部输入的基础上来生成。

优点

在IntroversionSoftware的最新游戏《核战危机》（《DEFCON》）里，真正由创作的内容只有音效。游戏中几乎所有的其他内容都是来自于公之于众的信息——城市的位置，多变的海岸线的经纬度，国家的边境线等全都可以在互联网上免费获取。在《Darwinia》中的场景是有几行代码自动生成的——如果这其中的每一样都要手工来做的话，不知道要花费多少时间。又比如像《GTA3》一样的游戏。你可以为了一个城市花上几个月的时间，为它增加建筑，为游戏世界铺上材质。或者你可以花费几个星期的时间，来研究一个自动生成这些城市的方法。这样做的成果是有几乎无限数量的城市供你游玩，而开发时间却被大大减少了。

你也许会不服气，认为这样创造出来的城市远没有手工制作地那样精细，但这全看你在这些动态内容上投入多少精力。你的动态建筑可以是简单的方块，加上窗户和门的贴图，或者这些逼真的窗子可以是基于建筑本身的设计和大小生成出来的，窗户的贴图甚至可以依据放置在边上的邻居的房子来改变。作为一个只有有限数量员工，并且没有3D模型师的公司，这显然是一个比花费数月手工制作成堆的模型更可取得方案。

自动生成内容还能让你大大增加游戏的广度。就用前一个例子，在一个手工建造的城市和十万个可比较的自动生成的城市间选择，答案是显而易见的。WillWright的《孢子》（《Spore》）就将这个概念发挥到了极致——整个星系，大到星系系统，小到这些星系里行星上的微生物，都由每个开始游戏的玩家动态生成的。

其实自动生成内容并非是一个新鲜事物——事实上，多数早期的电子游戏都将自动生成作为将大量数据装进那个时期仅有的相对较小的媒体中的唯一手段。《精英》（《Elite》）及其续作《边境》（《Frontier》）就是典型的例子——动态生成的星系系统，动态生成的关卡，以及一整套其他的特色内容全都是程序生成的——一个本质上无穷尽的宇宙就这样被装进了一张软盘里。当然，你能够用程序生成的不仅是静态的模型和形状。贴图，音效，甚至动画都可以由算法在运行（runtime）时被创造出来。

再回到先前的例子，《Spore》的一大特色就是能动态生成玩家创造的生物的动画和贴图。动画是根据给定生物的骨骼解剖架构动态创造出来的，这包括行走，奔跑，进食，甚至舞蹈。这个生物的贴图和它的身形完全匹配，而它的身形是由头部，胃部，背部和身体上其他部位的位置决定的。

另一个更加极端的例子是文章开头提供的一个叫做《.kkrieger》的演示作品。这是一款第一人称射击游戏，其中的任何东西都完全有程序自动生成。关卡（只有一个关卡，这毕竟只是一个演示作品），贴图，模型，动画，音效——全都是由游戏在运行时动态创造的。更加令人叫绝的是，这样华丽的图像（考虑到所有因素而言），整个游戏只有96kb——你下载这篇文章里都包含不止96kb的信息量！如果所有的数据都是预先制作好，并且以传统的方式来存储的话，它很有可能占几百兆的空间。

缺点

当然，自动生成内容也有些许不足。对于初学者来说，如果你的整个游戏都是由程序自动生成出来的，就很难有外观别致的场景——很容易得到尽管布局不同，却十分雷同的关卡。这意味着一定程度的人为介入是让游戏变得光鲜所必需的。《Darwinia》就是一个很好的例子——《Darwinia》的布景是接受简单字符串输入后由程序自动生成的，但游戏里所有的建筑都是手工摆放的，设计者还写了一部分由脚本控制的事件序列。尽管团队尝试过完全随机动态地生成关卡，但发现要产生玩起来有趣的场景，添加特殊场景是极其困难的。

另一个致命的不足是动态生成内容所要花费的时间。比如，也许生成城市里的一栋建筑只需要花费不足一秒钟的时间，而一旦你要生成整个城市里的几百栋建筑，以及道路系统，这就会累积成一段明显的停顿时间。这个问题在前面提到的《.kkrieger》中尤为明显——游戏开始前会有一段冗长的“读盘”时间，其间关卡中的所有内容正在生成。这也意味着运行这样的游戏要比预制预存的游戏需要一台CPU更强劲的电脑。

总结

尽管如此，程序自动生成内容对小型开发团队来说是一个关键的工具。而且有些人可能还会持有这样的观点——这将是业界的未来。随着开发成本铺卷开来，难以控制，发行商们变得越来越不敢冒险，尝试投资新生作品，情愿守着那些已经尝试过和考验过的方法，也不愿发掘原创作品。使用程序自动生成的方法可以降低成本，开发者们可以获得更多的自由来测试新的想法。

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