Создание процедурной анимации смерти при помощи автоматов падающего песка

в 8:25, , рубрики: animations, pixelart, python, анимация, Дизайн игр, клеточные автоматы, пиксель-арт, разработка игр

В этом посте я покажу, как использовал автоматы падающего песка для генерации анимаций смерти монстров в моей игре Vagabond.

Создание процедурной анимации смерти при помощи автоматов падающего песка - 1

Автоматы падающего песка

Автомат падающего песка — это клеточный автомат, симулирующий перемещение песчинок и создание куч песка под действием гравитации.

Правила просты:

  • Если ячейка под песчинкой пуста, то песчинка движется в пустую ячейку (см. (a)).
  • Если ячейка под песчинкой заполнена, но свободна ячейка внизу слева или внизу справа, то песчинка движется туда (см. (b)). Если свободны обе, то одна из них выбирается случайным образом.
  • В остальных случаях песчинка не движется.

Создание процедурной анимации смерти при помощи автоматов падающего песка - 2

Если вы хотите узнать об автоматах падающего песка подробнее, то изучите эту статью.

С помощью этих простых правил можно получить вот такие анимации:

Создание процедурной анимации смерти при помощи автоматов падающего песка - 3

Генерирование анимаций смерти

Теперь давайте посмотрим, как можно использовать автоматы падающего песка для создания анимаций смерти монстров.

Принцип заключается в том, чтобы считать непрозрачные пиксели изображения песчинками и заставить их падать, создавая кучу «песка» из трупа монстра. Единственное отличие от представленных выше правил заключается в том, что каждая песчинка теперь имеет цвет. Вот что мы получим:

Создание процедурной анимации смерти при помощи автоматов падающего песка - 4

Мне кажется, что такой результат не особо красив по двум причинам: куча слишком высока и всё падает с одинаковой скоростью.

Чтобы решить проблему высоты, я использовал трёхмерный клеточный автомат. Я применил несколько слоёв простого двухмерного клеточного автомата. В исходном состоянии изображение находится в среднем слое, после которого песчинки могут двигаться не только в нижнюю левую или нижнюю правую ячейки, но и в нижние ячейки предыдущего и следующего слоя:

Создание процедурной анимации смерти при помощи автоматов падающего песка - 5

Чтобы получить изображение из 3D-состояния клеточного автомата, я проецирую состояние в 2D, беря для каждой пары координат (i, j) первую непрозрачную ячейку, где переменная k выполняет итеративный обход слоёв. Вот результат для трёх слоёв:

Создание процедурной анимации смерти при помощи автоматов падающего песка - 6

Чтобы улучшить ситуацию со скоростью, я рандомизирую количество строк, на которое падает песчинка за один шаг в интервале от 1 до $n$. На практике я использую $n=2$ или $n=3$. Вот результат:

Создание процедурной анимации смерти при помощи автоматов падающего песка - 10

При этом во время расщепления монстра при падении создаются дырки.

Далее я пропускаю некоторые кадры, чтобы анимации состояли ровно из 6 кадров. Вот готовый результат:

Создание процедурной анимации смерти при помощи автоматов падающего песка - 11

В среднем песчинки падают с постоянной скоростью, однако гравитация должна их ускорять. При желании для симуляции ускорения можно пропускать больше кадров в конце анимации.

Полный скрипт выложен на GitHub.

Удобно то, что если вам не понравился результат, то можно запустить скрипт заново с другим seed, и получить новую анимацию. Вот несколько примеров анимации для летучей мыши:

Создание процедурной анимации смерти при помощи автоматов падающего песка - 12

Автор: PatientZero

Источник


* - обязательные к заполнению поля


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js