Python随机山脉算法

Python 随机山脉算法（2020年9月12日）

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制作背景

大二刚开学不久，和一个朋友Rutubet比赛了一个二维移动的程序设计，其中用到了一种生成地形的算法，同时看到Rutubte分享了一篇有关生成立体山脉有关的算法，受到了启发，于是用python的turtle内置库做了一个一维的生成山脉的展示。

此篇文章为当时参考的 生成立体山脉的思路 https://gameinstitute.qq.com/community/detail/109402 （侵删）

效果截图

n级山脉表示循环执行add函数n次，n越高表示山脉的曲折点数量越多。

源代码

# -*- encoding: utf-8 -*-
"""
一维山脉生成
2020年9月12日
by littlefean
"""
import turtle as t
from random import uniform


def add(array):
    """
    输入一个子元素全为浮点数的数组array，此函数在array内部每两个元素间插入一个数值，
    此数值为左右两侧数字的平均值加上正负一定范围内的随机数
    用以提高数组所表示的山脉的褶皱数量即复杂程度
    并将修改后的数组返回
    :param array: 修改前的数组
    :return: 修改后的数组
    """
    divNum = 1 / (len(array) - 1) / 2
    newArray = []
    lenNewArray = len(array) * 2 - 1
    index = 0
    for i in range(lenNewArray):
        if i % 2 == 0:
            newArray.append(array[index])
            index += 1
        else:
            left = array[index - 1]
            right = array[index]
            point = (left + right) / 2 + uniform(-1, 1) * divNum
            newArray.append(point)
    return newArray


def show(array):
    """
    传入表示山脉的array数组，并通过turtle绘图将其绘制在屏幕上
    :param array: 表示山脉的array数组
    :return: 无返回值
    """
    R = 450
    H = 330
    xStart = -R
    xStep = 2 * R / (len(array) - 1)
    t.penup()
    t.goto(xStart, array[0])
    t.fillcolor('brown')
    t.begin_fill()
    t.pendown()
    for i in range(1, len(array)):
        xStart += xStep
        t.goto(xStart, array[i]*H)
        print(xStart, array[i]*H)
    t.right(90)
    t.fd(H)
    t.right(90)
    t.fd(2*R)
    t.right(90)
    t.fd(H)
    t.end_fill()
    t.mainloop()


if __name__ == '__main__':
    arr = [0.0, uniform(-1, 1), 0.0]
    print(arr)
    for n in range(7):
        arr = add(arr)
    print(arr)
    show(arr)

总结

此算法生成的山脉的形状让我想到了很多二维游戏里的场景，比如：百战天虫、泰拉瑞亚、弹弹堂。

这种生成山脉的算法还算比较简单，之前做过二维山脉，用俯视图生成一张位图，但是没能成功，有bug，今后可能会继续挑战一下二维的山脉