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利用JavaScript生成一張隨機的城市地圖

wanghui / 923人閱讀

摘要：在這里用簡單的代碼就生成了一張隨機的城市地圖。產(chǎn)生一個新元素時，會被同時放入兩個數(shù)組，當元素死亡后，將其從中移除。以上檢查交點的過程發(fā)生在函數(shù)中。

zz85在這里用簡單的代碼就生成了一張隨機的城市地圖。生成地圖與畫一棵隨機的樹十分相似，都是先給出初始的元素，每個元素在滿足條件時會生成新的子代，最后由所有的元素共同組成了我們想要的地圖或樹。

程序中創(chuàng)建的幾個對象

地圖中的每一條道路對應(yīng)程序中的一個Boid對象，Boid對象中用兩個向量分別表示道路的起點和終點坐標。程序中的向量是使用 Three.js 這個庫中的Vector2對象來表示的。

// 使用three.js中的向量來表示
this.start = new THREE.Vector2(x, y);
this.end = new THREE.Vector2(x, y);

Boid對象還有這些屬性：

x,y：道路上距離起點最遠的坐標

angle：道路的角度，會在其父代角度基礎(chǔ)上偏轉(zhuǎn)一個隨機的角度

distance：這條道路的長度

dead：對象是否已經(jīng)死亡

Boid還有一個update方法，它有如下的幾個功能：

更新 x,y 坐標

this.distance += 2;
x = this.start.x + this.distance * this.dx;
y = this.start.y + this.distance * this.dy;
this.end.set(x, y);

檢測相交情況，根據(jù)更新后的坐標作圖。

在程序中需要創(chuàng)建兩個數(shù)組用于保存Boid對象，boids中存放當前存活的元素，all_boids存放所有（包括存活和死亡）的元素。產(chǎn)生一個新元素時，會被同時放入兩個數(shù)組，當元素死亡后，將其從boids中移除。

對于一條道路A，它會一直向前延伸，直到與另一條道路相交，這時將A的狀態(tài)設(shè)置為dead。為了檢測相交，需要對all_boids數(shù)組中的元素進行遍歷。如果與其中的元素B出現(xiàn)了交點，可能是以下幾種情況：

A是B的子代

B是A的子代

B的終點在A上

A在延伸過程中遇上了B

這最后一種情況才是我們所需要的，將交點坐標賦給A的終點，將A從boids數(shù)組中刪去。以上檢查交點的過程發(fā)生在update()函數(shù)中。

開始構(gòu)建程序

在程序開始時，首先創(chuàng)建四個元素來表示畫面的邊框。

var b1 = new Boid();
var b2 = new Boid();
var b3 = new Boid();
var b4 = new Boid();

b1.dead = b2.dead = b3.dead = b4.dead = true;

b1.start.set(0, 0);
b2.start.set(width, 0);
b3.start.set(width, height);
b4.start.set(0, height);

b1.end = b2.start;
b2.end = b3.start;
b3.end = b4.start;
b4.end = b1.start;

all_boids.push(b1);
all_boids.push(b2);
all_boids.push(b3);
all_boids.push(b4);

然后創(chuàng)建第一個boid，它的坐標在畫面的中間

var b = new Boid(width/2, height/2, Math.random() * 2 * Math.PI);
boids.push(b);
all_boids.push(b);

調(diào)用setInterval函數(shù)進入循環(huán)，首先檢查boids.length，如果當前沒有存活的boid，則退出循環(huán)，程序完成。否則遍歷所有存活的Boid，更新其狀態(tài)。在滿足如下的幾個條件時生成子代。

沒有死亡

只有0.1的概率產(chǎn)生子代

當前所有存活元素的數(shù)量小于50

for (i = 0; i < boids.length; i++) {

   var b = boids[i];
   b.update();

   // 產(chǎn)生子代的幾個條件：
   // 1. 沒有死亡
   // 2. 只有0.1的概率產(chǎn)生子代
   // 3. 當前所有存活元素的數(shù)量小于50
   if (!b.dead && Math.random()>0.9 && boids.length < 50) {
       var child = new Boid(b.end.x, b.end.y,
           b.angle + Math.PI * (Math.random() > 0.5 ? 0.5 : -0.5));
       child.parent = b;
      // child.fillStyle = getRndColor();
       boids.push(child);
       all_boids.push(child);
   }

}

最終當存活的Boid數(shù)量為零時，程序運行完畢，就得到了一張隨機的城市道路地圖。當然，現(xiàn)在的地圖還只是 2D 的版本，想生成 3D 的城市，可以查看下面的參考資料中zz85的博客。

代碼及演示

我在GitHub上的代碼地址

在線的 demo

參考資料

Making of Boids and Buildings

本文原發(fā)表在我的博客上。

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