最近幾日閑來無事，后來看到了RogueLike的游戲，就像來試一下地牢生成算法。
網上看到了一篇文章寫的挺好的。后面會有轉載，不急哈。
先看一下我實現的效果圖
生成過程：
地牢生成算法的思路是：
1.生成大量隨機位置隨機大小的房間 2.通過物理碰撞將房間分散開 3.通過閾值選取主要的房間 4.對主房間進行三角剖分運算，得到房間之間的可選路徑 5.使用最小生成樹選定房間之間的路徑，並且保留少量回圈 6.確定房間路路線 7.路上經過的房間划入次要房間中 8.繪制房間和路線.
隨機生成房間
需要隨機生成房間的初始位置，以及房間的長寬高
文章中提供了一種思路，在圓形中隨機確定一個點，作為房間的初始位置。
而如何在圓形中隨機生成一個點。
圓中生成隨機點
先從一個三角形中入手
假設三角形ABC 且|AB| =|AC|。
在AB中找一個點X，在AC中找一個點Y，並用AX和AY做一個平行四邊形XAYZ。那么這個隨機點Z就找到了。
那萬一Z超出了三角形呢
沒事，超出了三角形，就將點Z以BC翻折到三角形中。
那我們該怎么運用在圓中呢？
其實這里去了一個極限，將一個圓細分成無數的等腰三角形
這樣，我們只要在圓中選擇一個三角形，再從三角形中隨機選擇一個點。
這樣就能隨機生成一個點了。
現在輪到房間大小了
房間大小可以利用上面的方法，在圓內生成一個點，再用這個點生成一個矩形。
可以有兩種生成方法，如下圖。
分散房間
這里可以選擇使用Unity中自帶的Rigidbody分散，
因為Unity的碰撞不好控制，常常跑出來一堆小數，所以我選擇自己寫一個Rigidbody。
邏輯非常簡單，只需要判斷自己是否覆蓋別人的房間，如果覆蓋就移動到沒有覆蓋。
移動距離計算
假設房間1 和房間2發生碰撞，
對於房間1 Offset = pos1-pos2 如果選擇豎直方向的移動 需要判斷是向上還是向下 方向:dirY = offsetY>0?1:-1; 距離:dis = y1/2+y2/2 – abs(offsetY) pos1 += vector2.up*dirY*dis 水平方向移動同理。
然后在FixUpdate中調用Simualeting。
篩選主房間
這里沒什么好說的了，就是這個篩選房間可以在碰撞之前進行。
還有就是 item.size.Sum();這個是自己寫的一個方法。
三角剖分
這里是第一個難點，花了不少時間理解和實現。
三角剖分就是將多個點連起來生成多個三角形，並且三角形之間沒有重疊的部分，或者說是線段沒有交叉。
就是類似下面的圖：
這里實現的是Delaunay三角剖分算法，
我先走一遍流程。
首先生成一個三角形（又稱超級三角形），這個三角形將所有的點都包含進去。
例如：
要實現將所有的點包圍起來，我的想法是：
找到x和y的最大值和最小值，生成一個矩形，利用這個矩形生成一個圓形。
最后利用這個圓形生成一個三角形，這個三角形內接剛才生成的圓形。
如圖：
將這個超級三角形放入待確認的三角形列表中。
開始遍歷三角形列表，
如果當前三角形的外接圓內有點，
選定一個點，將當前三角形拆分成三個邊，讓這個點和三個邊分別連接成三角形，
將這三個三角形放入列表中，並且將當前三角形刪除。
如果三角形的外接圓內沒有點，那么這個三角形就是Delaunay三角形。
將三角形放入Delaunay三角形列表中。
上面的流程看起來挺正確的，
但似乎忽略了一種情況
按照剛才的算法，會生成下面的情況：
這時候應該怎么辦？
不急，先執行另一個三角形看看
執行后多出來了三個三角形，這里用了藍色的線標記起來。
此時有兩個三角形是完全相同，（大小相同，位置相同）
如果將這兩個三角形刪除，就會得到下面的情況。
這可太美妙了。（當時理解的時候的想法）
下面展示一下偽代碼
輸入頂點列表 對頂點的x進行排序 生成一個超級三角形，並添加到待確定三角形列表中 遍歷頂點 遍歷待確定三角形列表 如果該點在三角形外接圓中 將三角形拆分，分成三個邊，將三個邊添加到緩存區中，將本三角形刪除 繼續當前循環 如果該點在三角形外接圓的右側，即該點的x>三角形外接圓最右側 這時候所有的點都不可能在圓內， 此時將三角形添加到Delaunay三角形列表中 將三角形從待確定三角形中移除。 如果該點不在三角形外接圓右側，這時候不能確定其他點不在三角形內部 繼續當前循環。 查找緩存區中相同的邊， 將相同的邊根除，即一條邊不止出現一次，就將這條邊在列表中全部刪除。 將頂點和緩存中所有的邊組合成三角形。 添加剩下的三角形到delaunay三角形列表中。 算法完成 刪除與超級三角形相關的三角形。 輸出Delaunay三角形列表。
代碼中使用了排序，外接圓右側是個什么意思
其實是這樣的
如果沒有點1 和點2 ，這時只有點3和點4 ，遍歷順序是3 4，
判斷點3 在圓外時，點4一定也在圓外。
但是如果點1 2 都存在，那么遍歷順序是1 2 3 4
此時點1 在圓外，而點2在卻圓內。
這樣懂了吧。
至此三角剖分環節結束了，
代碼參考（代碼是真的僅供參考，因為代碼能力比較emmmm）
生成超級三角形
對頂點列表進行排序
遍歷頂點列表
遍歷三角形列表
如果頂點在三角形外接圓右側
如果頂點在三角形外部，而不是在右側
如果頂點在外接圓內部，拆分三角形，將三角形添加緩存區，
如果已經存在緩存區中，添加到待刪除的緩存區。
根除重復的邊（上面講的是根除三角形，其實同理）
生成新的三角形，添加到待確認的列表中
最后合並所有的三角形，然后刪除超級三角形相關的三角形。
要是覺得講的不好可以去看一些我當時參考的博客
https://www.cnblogs.com/zhiyishou/p/4430017.html
https://blog.csdn.net/keneyr/article/details/90316467
最小生成樹算法
從上面獲取的三角形列表，將三角形列表轉換成邊列表，對邊列表進行最小生成樹算法，
這里使用的是Kruskal的最小生成樹算法
我就直接把算法流程畫出來，看的方便
我們先從最小的邊開始連接，這時候看邊的兩端的父親是否為同一個節點。
如果沒有父親，那自己就是父親節點。
接下來是第二條邊，同樣因為父親節點不相同，所以連接起來
接下來邊是1-3這條邊，但是節點1和節點3 的父親是相同，所以不能連接起來。
然后選擇2-4這條邊，連接起來。
剩下的同理
最小生成樹有個性質，樹的邊數量等於節點數量-1
所以終止的條件是樹的邊數量等於節點數量-1；
下面是代碼：
首先對邊的權重進行排序
對邊進行遍歷
判斷邊的兩個節點的父親是否是同一個節點
至此最小生成樹就結束了
最后我們要隨機幾條邊到生成的路線中。
這里的方法比較簡陋，就是隨機找幾個，然后添加進去。
現在大部分工作已經准備好了，剩下的就是如何講我們的房間和道路展示出來
繪制房間和道路
這里采用了Unity中Tilemap工具來繪制房間和道路。
按照文章的設想，房間之間的通路是由水平和垂直的路組成的，並不是斜着的路。
如圖
但是兩個房間的路又存在兩條，就像moba類游戲中的上路和下路一樣，我們應該選擇哪一種
如圖：
雖然很不情願，但是我還是得使用隨機來指定路線，
接下來又面臨一個問題，房間的出口究竟應該設置在哪里？
如果是中間，這樣看起來就不夠多樣性。那只能選擇隨機了。沒錯又是隨機，畢竟是隨機生成地牢嘛。
我的想法是在圖中紅色的區域隨機生成一個點，作為兩個房間道路的拐角點或者是轉折點。
代碼：
為了方便以后放置門，我們還需要講房間的出口計算出來
看圖可以看出來房間A的出口坐標
DoorA.x = room.x+size.x/2
DoorA.y = Turnpoint.y
看上去很完美，但是如果出現了下面的情況門口就會出現問題。
假設拐角點在房間內，按照上面的計算公式，就會出現下面的情況
為了排除這種情況，有兩種做法，
一、禁止轉折點在房間內生成，這個也有問題，我不過多解釋。
二、刪除房間B的出口，將轉折點修改為真正的出口
我的選擇自然是刪除房間B的出口
看圖可以看出轉折點的位置是
Turnpoint.x = Turnpoint.x
Turnpoint.y = roomb.y+size.y/2;
再將兩點返回
最后調整一下每個方向應該的值，微調一下代碼（這個微調花了我最多時間）
代碼參考
這里稍微解釋一下，代碼中有很多這樣的語句
(dir.x > 0) ? offset - 1 : -offset) 或者 (dir > 0) ? (roomB.size.y / 2) - 1 : -(roomB.size.y / 2)
這些 - 1 都是為了能夠在Tilemap中繪制圖的時候不會出錯
如果我不減1 就會出現
心目中的6*6
現實中畫出來的6*6 注意：這里指的是如果不 減 1 的情況。
接下來繼續上代碼
將主房間和次方間，以及道路繪制出來
繪制房間到Tilemap的代碼：
繪制道路到Tilemap代碼
最后生成效果展示
終於結束了，真的花費了太長的時間，感覺有些不務正業hhh，
當然問題還是有的，比如，大量的射線檢測導致的性能問題，還有道路的選擇也有寫小問題。
由於房間之間的碰撞使用的是組件，所以碰撞的順序常常不相同，即使設置隨機種子，房間的位置也會不相同。
剩下的以后有機會再寫，保證不咕咕咕。
最后，我寫了一個月才完成了這些代碼，不知道大佬們需要花多久。
參考文章：
隨機地牢作者的博客：
https://www.gamasutra.com/blogs/AAdonaac/20150903/252889/Procedural_Dungeon_Generation_Algorithm.php
隨機地牢作者的github：
https://github.com/adnzzzzZ/blog/issues/7
隨機地牢的國內翻譯：
http://www.gamelook.com.cn/2015/12/239245
圓內隨機點算法：
https://stackoverflow.com/questions/5837572/generate-a-random-point-within-a-circle-uniformly
三角剖分算法：
https://www.cnblogs.com/zhiyishou/p/4430017.html
https://blog.csdn.net/keneyr/article/details/90316467
最小生成樹算法：
https://blog.csdn.net/qq_41754350/article/details/81460643
其他生成算法（未參考）：
https://indienova.com/indie-game-development/roguelike-dungeon-building-algorithm/
https://indienova.com/indie-game-development/rooms-and-mazes-a-procedural-dungeon-generator/