JavaScript 中的地形生成器

地形生成器是一种利用随机算法或数据处理技术来生成虚拟地形的程序。在游戏开发或虚拟现实中，地形生成器可以用来生成各种场景，如山脉、森林、湖泊等。在 JavaScript 中，我们也可以利用地形生成器来创建交互式场景，下面是一些常用的地形生成算法。

噪声地形生成法

噪声地形生成法是一种常用的地形生成算法。它基于噪声函数来生成地形，可以生成类似于山脉、洞穴等复杂的形状。常用的噪声函数包括简单的随机值、Perlin 噪声等。

代码示例：

function randomTerrain(height, width) {
  var terrain = [];
  for (var y = 0; y < height; y++) {
    var row = [];
    for (var x = 0; x < width; x++) {
      row.push(Math.random());
    }
    terrain.push(row);
  }
  return terrain;
}

分形地形生成法

分形地形生成法是一种基于自相似性原理的地形生成算法。它可以生成类似于山脉、河流等形状，其主要思想是把一个地形细分成若干层，每一层都是原地形的缩小版本，并添加随机变化的噪声。常用的分形地形生成法包括钻石-方形算法、Midpoint Displacement 算法等。

代码示例：

function diamondSquare(size, roughness) {
  var terrain = [];
  for (var y = 0; y < size; y++) {
    var row = [];
    for (var x = 0; x < size; x++) {
      row.push(0);
    }
    terrain.push(row);
  }

  terrain[0][0] = Math.random();
  terrain[0][size - 1] = Math.random();
  terrain[size - 1][0] = Math.random();
  terrain[size - 1][size - 1] = Math.random();

  divide(size, roughness);

  function divide(size, roughness) {
    var half = size / 2;
    if (half < 1) {
      return;
    }

    for (var y = half; y < size; y += size - 1) {
      for (var x = half; x < size; x += size - 1) {
        var avg = (terrain[y - half][x - half] +
                   terrain[y - half][x + half] +
                   terrain[y + half][x - half] +
                   terrain[y + half][x + half]) / 4;
        terrain[y][x] = avg + roughness * Math.random();
      }
    }

    for (var y = 0; y < size; y += half) {
      for (var x = (y + half) % size; x < size; x += size - 1) {
        var avg = (terrain[(y - half + size) % size][x] +
                   terrain[(y + half) % size][x] +
                   terrain[y][(x - half + size) % size] +
                   terrain[y][(x + half) % size]) / 4;
        terrain[y][x] = avg + roughness * Math.random();
      }
    }

    divide(half, roughness / 2);
  }

  return terrain;
}

Voronoi 算法

Voronoi 算法是一种将空间划分成离散区域的算法。在地形生成中，我们可以根据随机的点集来生成 Voronoi 图，图中的单元格可以被看做是地形中的区域，每个区域的高度可以根据其距离最近的点来决定。

代码示例：

function voronoiTerrain(width, height, numPoints) {
  var points = [];
  for (var i = 0; i < numPoints; i++) {
    var x = Math.random() * width;
    var y = Math.random() * height;
    points.push({ x: x, y: y });
  }

  var voronoi = new Voronoi();
  var bbox = { xl: 0, xr: width, yt: 0, yb: height };
  var diagram = voronoi.compute(points, bbox);

  var terrain = [];
  for (var y = 0; y < height; y++) {
    var row = [];
    for (var x = 0; x < width; x++) {
      var cell = diagram.cells[diagram.getSiteIndex(x, y)];
      var distance = Math.sqrt((x - cell.site.x) * (x - cell.site.x) +
                               (y - cell.site.y) * (y - cell.site.y));
      row.push(distance / width);
    }
    terrain.push(row);
  }

  return terrain;
}

以上就是 JavaScript 中常用的地形生成算法。通过这些算法，我们可以生成各种形状复杂、有趣的虚拟地形，从而为游戏开发或交互式场景创建提供便利。