WFC

ここでは、Houdini を使った Wave Function Collapse について簡単に紹介する。

これは「第2回Houdini勉強会(オンライン)」で発表した内容です。

使用したビルド: Houdini 18.0.487
Unreal 4.25.1 Windows 10

1. 概要

Wave Function Collapse に関する概要

• Github WaveFunctionCollapse
  • Wang Titles / Blob Tileset
• Oskar Stålberg (twitter)
• EPC2018 - Oskar Stalberg - Wave Function Collapse in Bad North (youtube) 37分40秒
• Élie Michel (twitter)
• SideFX
  • WFC Teaser (twitter)
  • WaveFunctionCollapse Supercharged with PDG for Level Generation | Paul Ambrosiussen | HOUDINI HIVE GAMEDEV (Vimeo) 59分18秒
  • WFC によるダンジョン生成 (チュートリアル)
    wfc_dungeon_project_files.zip (以下 Simon のファイル) 14.4MB
  • WFC Level Generation (Content Library)
    wfc_project_files.zip (以下 Paul A のファイル) 206KB
• HoudiniでのWaveFunctionCollapseの使い方。 Qiita @amateras 氏
  日本語による非常に分かり易い説明。
• SharkJets 3D Wang Tileset
  Unity で WFC を使った YouTube チュートリアル。アセットのダウンロードが可能。

2. インストールおよび設定

Houdini で WFC を使うには SideFX Labs のインストールが必須。

1. SideFX Labs がインストールされていないのであればインストールする。インストール方法はこちら。
2. 上記の Simon のファイルと Paul A のファイルをダウンロードする。
3. Paul A のファイルのうち、WFC_In_Engine.hda を自分の HDA パス (例: ~/houdini18.0/otls) に置く。
4. Simon のファイルのうち、WFC_Dungeon_General_Demo.hda と UE_WFC_Level_Generator.hda も自分の HDA パスに置く。
5. Unreal も使うのであれば 4.24 以降をインストール。UE4 インストール後に、Houdini をインストールし Houdini Engine のプラグインもインストールすれば、確実に正しい場所にインストールされる。

3. Paul A のファイル

1. Houdini を起動し、Paul A の .hip ファイル WFC_Engine.hip を開く。
   
   WFC_In_Engine.hda がパスにあることが必須。あれば WFC の計算が行われ、ファイルが開くまでに20秒ぐらい。
2. Seed、Size、Pattern Search Size の値を変更すればマップが自動計算される。
   サクサク動かすには Size を低めにしてから。
   Size を大きくすればそれだけ計算に時間がかかる。
3. Sample Level Image を入れ替えればまた別のマップになる。
   

4. Simon のファイル

File->New をしたと仮定し

1. Geometry ノードを配置し、その中に入り、TAB->WFC Dungeon General Demo を実行。
   
   Paul A のファイル同様、パラメータを変更すればレベルの配置が自動的に変わる。
2. UE4 を起動し、WFC_Dungeon_General_Demo.hda をロードすれば、同じ配置が確認できる。
   

5. 自分で作る

以下、自分で作る場合の方法を紹介する。現段階でわかる範囲で一番良いのは、「WFC によるダンジョン生成」チュートリアルに沿って行くこと。

1. (していなければ File->New 、) Geometry ノードを作成し、中に入る。
2. TAB->Labs WFC Initialize Grid を作成する。
   wfc_initialize1 が出来る。
3. wfc_initialize1 で From Texture トグルをクリックし、テクスチャを読み込む。ここでは、Simon のファイル以下の Source_files/Grid_Demo_03.jpg を使う。
   
   Simon のチュートリアルと見た目が違うのは、Simon のアセットはカスタマイズされているため。
4. Labs WFC Initialize Grid をもう一つ作成 (wfc_initialize2)し、From Texture を使わずに、Rows と columns を 30x30 に変更。
   こちらが出力の大きさを定義する。
5. TAB-> Labs 2D WaveFunctionCollapse (2d_wavefunctioncollapse1) を作成。
   1. 一番目 (左) の入力に wfc_initialize2、二番目 (右) の入力に wfc_initialize1 を接続。
      
   2. Find Wrapping Input Patterns をオンにする。
      各ノードとそのパラメータの説明はこちらに非常に良いのがある。
   3. Seed の値を変えれば、パターンも変更される。ここでは 300。
6. Labs Wang Tiles Decorder を作成 (wang_tiles_decoder1)し、 2d_wavefunctioncollapse1 の出力をこの入力に接続。
7. Labs Wang Tiles Sample (wang_tiles_sample1) と Copy To Points (copytopoints1) し、 copytopoints1 の左の入力に wang_tiles_sample1 を、右に wang_tiles_decoder1 を接続。
   
8. copytopoints1 の Piece Attributes トグルをオンにし、アトリビュート名を name に設定。するとこのようにビューポートに現れる(はず)。
   

6. Wang Tile

上の手順の最後で行った Wang タイルの挙動を簡単に説明すると、

• Labs Wang Tiles Sample ノードには、このページで Blob tileset として表示されているタイル集の 3D 版が収められている。
  
  wang_tiles_sample1 に表示フラグを設定し、Align and Distribute パラメータをオンにすれば、壁と隅がパターン化されているのがわかる。
• これが、Labs Wang Tiles Decorder の結果を元に Copy To Points ノード経由でインスタンスされている。
• このパターンをゲームアセット置き換えていくのが Simon のチュートリアルとなっている。
• HoudiniでのWaveFunctionCollapseの使い方。 AMATERAS/H.Teruyama さん (Qiita)
• 作成
  • T4LLY さんによる例 (X)
  • ichinose.rs さんによる例 (X)

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最終更新: 2024-04-23