Extend Wave Function Collapse to Large-Scale Content Generation

要約

Wave Function Collapse (WFC) は、テクスチャ、オブジェクト、シーンなどの手続き型コンテンツ生成で広く使用されているタイルベースのアルゴリズムです。
ただし、現在の WFC アルゴリズムと関連研究には、制約の競合と時間の複雑さのコストのため、商用化された大規模または無限のコンテンツを生成する能力がありません。
このペーパーでは、時間の複雑さを軽減するためのネストされた WFC (N-WFC) アルゴリズム フレームワークを提案します。
競合や後戻りの問題を回避するために、非周期的で決定的な無限コンテンツを生成するために少数のタイルしか必要としない、完全および準完全なタイルセット準備戦略を提供します。
また、N-WFC とサブコンプリート タイルセットを組み合わせたウェイト ブラシ システムも紹介し、ゲーム デザインに適していることを証明します。
私たちの貢献は、大規模なコンテンツ生成における WFC の課題に対処し、具体的なゲームを実装するための理論的基礎を提供します。

要約(オリジナル)

Wave Function Collapse (WFC) is a widely used tile-based algorithm in procedural content generation, including textures, objects, and scenes. However, the current WFC algorithm and related research lack the ability to generate commercialized large-scale or infinite content due to constraint conflict and time complexity costs. This paper proposes a Nested WFC (N-WFC) algorithm framework to reduce time complexity. To avoid conflict and backtracking problems, we offer a complete and sub-complete tileset preparation strategy, which requires only a small number of tiles to generate aperiodic and deterministic infinite content. We also introduce the weight-brush system that combines N-WFC and sub-complete tileset, proving its suitability for game design. Our contribution addresses WFC’s challenge in massive content generation and provides a theoretical basis for implementing concrete games.

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