Forfatting og Prosedyrisk Modellering av Terreng og Landdekke med cGANs

Abstract

Modellering av virtuelle landskap kan være en utfordrende og tidkrevende prosess som ofte mangler god brukerkontroll, både for menneskeforfattere og for prosedyriske modelleringsmetoder. Jeg presenterer en metode for å generere realistiske landskap i sanntid ved bruk av conditional generative adversarial networks (cGANs). Hvert landskapselement kan genereres på omtrent 40 ms. Metoden tar som inndata et fleksibelt høynivå instruksjonsbilde som kan bli generert av klassiske prosedyriske modelleringsmetoder eller bli tegnet av forfattere, hvilket gir mulighet for sømløs generering av realistiske landskap i pseudouendelige verdener. Metoden eksemplifiseres med en interaktiv implementasjon for terrenggenerering med Unity; en plattform for sanntidsutvikling. Jeg presenterer også metoder for generering av realistisk landdekke der en prosedyrisk modelleringsmetode eller forfatter kan spesifisere tre-, vann-, og snø/is-dekke. Jeg viser resultater fra metodene mine for en rekke former og biomer.

Modeling of virtual landscapes can be a challenging and time-consuming task that often lacks good user control, both for human authors and for procedural modeling methods. I present a method for generating realistic landscapes in real-time using conditional generative adversarial networks (cGANs). Each landscape element can be generated in about 40 ms. The method takes as input a flexible high-level instruction map that can be generated by classical procedural modeling methods or be drawn by authors, allowing for seamless generation of realistic landscapes in pseudo-infinite worlds. The method is exemplified with an interactive implementation for terrain generation with the Unity real-time development platform. Moreover, I present methods for generating realistic land cover where a procedural modeling method or an author can specify tree, water, and snow/ice cover. I show results of my methods for a variation of shapes and biomes.