Создание реалистичной карты мира - Береговые линии

Это в значительной степени случайно.

Но это хорошо, потому что дает возможность для творчества.

Основным движущим фактором здесь является эрозия. Детали побережья случайны, но некоторые основные особенности зависят от типа суши на побережье.

• Сначала мы можем обсудить набор основных характеристик побережья и немного о том, как они формируются.
• Затем пара заметок о том, как правильно сделать большие функции.
• Наконец, некоторые источники для автоматической генерации ваших береговых линий.

Особенности:

$_{Source}$

Примерно слева направо:

• Пляжи образуются в основном из наносов, отложившихся вдоль побережья в результате эрозии окружающих скал или обрывов.
• Скальный утес состоит из материала, который относительно устойчив к эрозии, такого как песчаник, известняк или гранит, перед утесом образуется плоская скалистая платформа с волнообразным вырезом или платформа для истирания.
• Мыс – это земля на вершине утеса.
• (Нет в списке) Залив — это пляж, окруженный мысами.
• Морские пещеры создаются, когда определенные скальные пласты более подвержены эрозии, чем окружающие скальные пласты, из-за различных слабых мест. Эти области разрушаются более быстрыми темпами, создавая дыру или расщелину, которая со временем под воздействием волн и эрозии становится пещерой.
• Естественные арки образуются, когда морская пещера размывается волнами.
• Стопки образуются, когда мыс размывается волнами и ветром или обрушивается естественная арка.
• Пни — это укороченные морские стеки, разрушенные эрозией или упавшие из-за нестабильности.
• Шхера – это выветренный стог.
• Косы образуются в результате столкновения океанских течений и осаждения материалов.
• Томболо образуется , когда коса соединяется с существующим островом или накапливается достаточно, чтобы создать остров.
• Скалистый островок – это маленький остров. Возможно, отсоединенный томболо или изолированная шхера.
• Устье реки – залив или бухта, в которую впадает река.
• Песчаные острова представляют собой разъединенные косы или результат речных отложений.
• Дюна — планета с гигантскими червями и специями. Также куча песка.
• Лагуна представляет собой обособленный водоем, обычно соленый, и встречается довольно часто. Большинство из этих особенностей могут встречаться где угодно, но у них больше шансов остаться в зависимости от того, из чего состоит земля.

Получение некоторых подсказок:

Есть некоторые функции/свойства, которые помогут в выборе функций. Это не правила, а рекомендации. Например:

Рифы и прибрежные объекты
Морской риф или остров значительно уменьшат силу волн, и вы получите довольно тусклые пляжи. В основном они будут накапливаться отложениями и, вероятно, приведут к мелководным пляжам (посмотрите на пляжи на материковой части Австралии внутри большого барьерного рифа для хороших примеров).

Ветры и полушария
. Если есть высокие волны, будет больше эрозии, и береговая линия, скорее всего, будет оттеснена к суше, пока не коснется некоторых скалистых материалов, чтобы замедлить вторжение. Высокие волны вызваны сильным ветром. Итак, эти скалистые берега характерны для западных побережий в северном полушарии и восточных побережий в южном полушарии.

Широты
Если береговая линия заполняет область, образованную недавним ледниковым периодом или ледниковой деятельностью, то большие скалы могут быть более многочисленными. Ледники вырезают глубокие долины, оставляя коренную породу в качестве мыса, который противостоит быстрой эрозии. См . Примеры фьордов в приарктических регионах.

Автомагическая генерация:

Береговые линии можно легко смоделировать с помощью генерации фрактального ландшафта .

Я нашел эту статью , в которой описано, как автор алгоритмически производит фрактал береговой линии, добавляя случайный компонент:

Также этот делает аналогичный процесс:

Говоря из опыта:

Несколько лет назад я начал похожий проект по звучанию со слоями — массивами разных размеров, каждый квадрат, каждый из которых функционировал как собственный 2D-симулятор жидкости, помеченный как «внутреннее ядро», «внешнее ядро», «мантия», «кора», «гидросфера». ", а затем "атмосфера". Они сопоставили значения, предоставили определенные методы для описания поведения посредством моделирования и по-разному повлияли на другие уровни. Я преобразовывал свои данные в изображения .bmp для простоты тестирования, а затем проецировал точки данных как вариации величины на простые объекты сферической формы в приложении OpenGL. На слое коры, наиболее подробном, у меня было бы несколько точек данных на «пиксель» для высоты, изменения высоты, детализации (для определения скорости эрозии и текстур),

Используя этот метод, я смог создать простые и убедительные массивы суши, делая паузы в различных моментах моделирования. Меня не устраивали статические карты, потому что я моделировал популяции и генетику, и я подумал, что это глупо, что карта будет статичной и неподвижной, поэтому я отказался от генераторов фракталов в стиле Civ и, имхо, смог создать более убедительные характеристики местности с помощью симулятор. Мой атмосферный слой реагировал на поднятие земной коры и «испарение» с открытых участков гидросферы, создавая таким образом узоры осадков и образования водоразделов. Моя гидросфера дала мне океаны, приливы и уровень грунтовых вод, которые, в свою очередь, определили реки и озера. Поскольку все они использовали примерно одни и те же методы, похожие на гидродинамику, я не Мне не нужно рвать на себе волосы, говоря об определении и подклассах таких вещей, как Mountain_Chain, River_Delta, запросе Pathfinding.riverpath и других подобных глупостях. Все это произошло, за неимением лучшего термина, естественно, в результате симуляции. Эрозия была достигнута за счет «индекса зернистости» (подумайте о твердых породах, валунах, россыпях, песке и т. д.), и это привело к образованию каньонов и речных долин, и даже дало мне такие вещи, как песчаные отмели и дюны. Я работал над методом интерполяции значений (потому что хотел увеличить масштаб), когда меня отвлекла редкая встреча с женщиной. В конце концов, когда я вернулся, мое обсессивно-компульсивное расстройство начало срабатывать, и я так и не завершил методы интерполяции «отлично». детали, потому что меня все больше и больше безутешно беспокоили тонкие разочарования, неизбежно возникающие в результате попыток нанести КВАДРАТНЫЙ набор данных на ИЗОГНУТУЮ поверхность. Я пробовал все, и все меня не устраивало. Однажды я, охваченный тщеславием юности, даже стал вокальным энтузиастом чего-то, что называлось quincunx. Каким дураком я был!

В конце концов я нашел это и решил, что должен переписать симулятор, используя дискретные точки по спирали Архимеда. Но я как бы выгорел на этом проекте. это подавало большие надежды! Я настоятельно рекомендую покончить с этими усталыми старыми генераторами на основе фракталов - это уже не 90-е! ВСЕ является жидкостью в различных состояниях остановки, поэтому для меня имеет смысл использовать симулятор жидкости. Вы должны отображать данные, используя методы, которые они описывают, потому что они одобрены OCD. И доказательство сингулярности. Хотя вам придется научиться обращать неполные эллиптические интегралы второго рода, я уверен, вы справитесь. Не горка для степпера!

Если это предлагаемый метод:

1. Сделайте грубую глобальную сушу.
2. Разделите его на тарелки.
3. Перемещайте их, создавая горы там, где они сходятся на суше, и пропасти, где они расходятся, и резкие разрывы, где они скользят друг мимо друга.
4. Решите, что эти кусочки будут разрушаться ледниками, а эти кусочки будут разрушаться прибрежными потоками (и эти кусочки реками?)
5. Определитесь с глобальным климатом, океанскими течениями, осадками и реками (ранее не решенными) и, следовательно, с растительностью и т. д.

тогда я думаю, что это и трудный способ сделать это, и, вероятно, даст плохие результаты без огромных усилий. Шаги 3, 4 и 5 должны выполняться одновременно. Тектонические движения могут вносить и вносят значительные изменения во временную шкалу эрозии и отложений. Изменение формы суши повлияет на прибрежные потоки, реки и погодные системы. Я не думаю, что вы сможете адекватно смоделировать сложные геологические процессы таким образом.

Я предлагаю немного другой подход:

1. Сделайте гораздо менее грубую карту. В идеале сгенерировать его с помощью техники фрактальных ландшафтов (для этого есть очень сложные инструменты), которые будут давать гораздо более реалистичную случайность, чем мог бы человек:

2. (Необязательно) Скопируйте (неточно — чем менее точно, тем лучше) некоторые реальные объекты с реальных карт (с Земли или где-либо еще). Они могут быть искажены и в разрезах. Разместите их там, где вам нравится; везде, где это выглядит правильно.

3. Определите границы пластин, которые привели к этой ситуации. Например, горный хребет здесь подразумевает сходящуюся границу; пропасть здесь может быть хорошим местом для расходящейся границы; здесь острый край, может быть, транспортная граница.

4. Настройте карту в соответствии с этими границами: сделайте горные хребты на сходящихся границах более протяженными. Между двумя сходящимися границами будет расходящаяся граница. Поместите туда вулканы и пропасти, если они еще не были. Вулканические острова, если они в море. И так далее. Помните, что пластины могут шарнирно/вращаться. Сходящаяся граница вращающейся плиты создаст горный хребет увеличивающегося размера. Дальняя сторона будет изогнутой транспортной границей.

5. (Необязательно) Аккуратно наклоните, приподнимите и вдавите некоторые участки суши (целые континенты) вдоль линий плит, погрузив их в океан или подняв морское дно на сушу.

6. (Необязательно) Добавьте результаты ледниковых периодов (выдолбленные долины у полюсов) и скальные отложения на их оконечностях.

7. Примите решение о разумных глобальных ветрах, океанских течениях и температурах.

8. Сгладьте шероховатости, выступающие в эти потоки, и добавьте ровные места отложений ниже по течению этих течений — там, где курс течения изменяется, замедляется или становится более мелким.

9. Определите количество осадков на основе воздушных потоков, высоты над уровнем моря и температуры и убедитесь, что реки ведут от них вниз по склону к морю с озерами по пути, если они проходят через впадины.

10. Сделайте некоторую эрозию и отложение (поймы, дельты и т. д.) для рек.

11. Выберите растительность в зависимости от климата, количества осадков и близости к рекам, озерам и побережьям.

Чем больше внимания вы уделяете, тем лучше будут результаты, но я думаю, что хорошие результаты будут получены при гораздо меньших усилиях, чем при подходе «с нуля».

Быстрый способ, который я нашел полезным, - это посмотреть на настоящую карту и взять страну, штаты, озера и другие образования реальной жизни и инвертировать их, перевернуть, повернуть и т. д. Пример: начертите контур Черного моря, затем поверните его. 90 градусов. Теперь у вас есть континент в форме почки. «Вода» будет вашей реальной массой суши, а окружающая земля станет вашими океанами.

Так делают многие известные авторы.

Вестерос (Игра престолов) очень похож на Англию. Он просто больше (размером с Южную Америку)

Warhammer (Games Workshop) — очень точная копия нашего реального мира с небольшими изменениями.

В другом сериале (я забыл его название) в основном использовалась Аляска, но она была перевернута.

Также метод листьев. Возьмите лист (желательно большой). Немного раскрошите его по краям, чтобы получился неровный вид. Осенью проще. Затем проследите, как этот краевой узор вращается вокруг карты.

Есть крутой канал на Youtube (Questing Beast), на котором много рисуют карты. Вот идея для бросания кубиков сахара и отслеживания узора. (Уникальный способ. У него также есть отличные горные и лесные вещи.)

https://www.youtube.com/watch?v=m10GJCCbj0A

После того, как вы получите границы побережья, вы можете начать добавлять все остальное.

Я могу предложить быстрый и грязный метод, основанный на том факте, что береговые линии и другие географические объекты имеют фрактальную природу и, следовательно, проявляют самоподобие во всех масштабах. То есть береговая линия в масштабе одного метра выглядит так же, как и в масштабе одного километра.

Если человеческий глаз не обладает чем-то другим, кроме фрактальных форм, для обеспечения масштаба, например, транспортным средством, городом, проезжей частью и т. д., географические объекты на изображениях выглядят реалистично даже после увеличения или уменьшения масштаба изображения. Чем выше разрешение исходного изображения, тем больше вы можете масштабировать, сохраняя при этом реалистичные фрактальные свойства.

Так что хватайтесь за Google Maps/Earth или другие подобные сервисы и начинайте искать острова. Я предлагаю Индонезию, Филиппины, Эгейское море, побережье Аляски и Британскую Колумбию и т. д. Куча островов всех форм и размеров, большинство из которых не узнает никто, кто не оттуда.

Выберите какой-нибудь маленький малоизвестный остров, возьмите изображение всего острова в максимально высоком разрешении, а затем загрузите его в свое любимое приложение для редактирования изображений. Чтобы скрыть возможные знакомые очертания, поверните изображение под произвольным углом, отличным от того, который он имеет в реальности, и/или отразите его справа налево или вверх и вниз. Несколько удивительно, но я обнаружил, что мы настолько привыкли видеть массивы суши в определенной ориентации, что даже незначительное изменение ориентации делает их неузнаваемыми для большинства.

Затем масштабируйте изображение до тех пор, пока оно не достигнет масштаба на вашей карте желаемой суши, и вуаля, мгновенный новый материк суши с реалистичными береговыми линиями, а также, как правило, все другие особенности местности.

Тот же базовый трюк работает со всеми географическими объектами, потому что все они обладают фрактальными свойствами, как береговые линии. Ручьи простираются до Амазонки, и часто холмы превращаются в проходимые горы (хотя и не всегда, некоторые холмы являются деградировавшими горами, а другие являются результатом других действий, таких как ледники. Во многих случаях они могут показаться вам слишком округлыми). Если это не так, вы всегда можете смахнуть горы скалистых холмов с какой-нибудь другой части земного шара, повернуть, отзеркалить, масштабировать и сбросить на континент.

Вы также можете, потренировавшись, создать объединение двух островов с измененным размером вместе, чтобы создать совершенно новый профиль, хотя сделать так, чтобы он выглядел бесшовным, сложнее, чем кажется. В этом случае фракталы работают против вас. Легко добиться довольно прозрачного слияния равнин и других равнин, но обычно не гор или другой пересеченной местности, потому что переход в масштабе становится очевидным вдоль стыка.

Также не забывайте о прибрежных плитах под водой. Края плит очень похожи на береговые линии, поскольку они подвергаются очень похожему процессу эрозии. У них даже есть реки и каналы.

Если подумать, я делал это только в 2D, но с существующими 3D-отображениями вы могли бы проделать тот же трюк в 3D, чтобы совершить перелет.

Прошло некоторое время с тех пор, как я использовал этот метод, чтобы быстро собрать мир для друга, поэтому я прошу прощения за то, что у меня нет примера под рукой, но я думаю, что идея достаточно проста, чтобы каждый мог ее понять.

По крайней мере, это хороший способ быстро создать прототип мира для подготовки к использованию более сложного метода.

Должен любить фракталы.

Может быть, это похоже на то, что вам нужно?

Я думаю, что только для береговых линий фрактальные методы лучше, но если вам нужна вся топография, я рекомендую тектонику плит, например, как в проекте PlaTec .

Во-первых, учтите крутизну земли у побережья.

Как быстро земля уходит в океан? Чем быстрее он падает, тем больше вероятность того, что у вас будут крутые скалы вдоль побережья, может быть, несколько морских стогов, а затем открытый океан. Длинные архипелаги, отходящие от побережья, будут встречаться в районах, где тектонические границы проходят перпендикулярно от береговой линии. структуры. Аляска, например, имеет гористое побережье с множеством островов, но находится близко к краю Тихоокеанской плиты и, следовательно, проходит по довольно прямой линии в большем масштабе, без крупных выступов, таких как Канадский арктический архипелаг или Флорида. Кроме того, такие сооружения, как барьерные острова, обычно более распространены там, где суша плавно переходит в море.

Затем взгляните на общие формы суши, расположенные недалеко от океана.

В несколько меньших масштабах одним из основных факторов, определяющих структуру береговой линии, является тип суши, который она образует рядом. Побережье Южной Аляски, например, расположено рядом с большим хребтом гор. Эта геологическая неровность создает довольно изрезанную береговую линию с множеством крупных островов вдоль побережья. С другой стороны, береговая линия южной Индии плавно уходит в море, образуя несколько островов и множество длинных гладких песчаных пляжей.

Прибрежные особенности, обнаруженные в конкретном регионе, также будут сильно зависеть от типа климата. Более плоские районы сформируют плоские песчаные косы и барьерные острова, а более крутые берега сформируют скалистые выступы и гористые прибрежные острова.

Посмотрите на эрозионные и конструктивные процессы, которые изменят ваш берег.

Вулканы, ледники и реки могут изменить береговую линию. Лава, изливающаяся в океан, может расширяться и сглаживать береговые черты, заполняя небольшие долины и вливаясь в заливы, и в то же время создавать более длинные выходы горных пород в местах выхода лавы в океан. Ледники могут образовывать длинные крутые долины, врезающиеся в береговую линию, известные как фьорды, а реки могут образовывать либо длинные заливы, врезающиеся в береговую линию, либо формировать дельты, уходящие в океан, причем первые чаще встречаются в глубоких водах, а поздние формируются на глубине. вершины мелководных континентальных шельфов.

Выполнение этих шагов должно дать вам береговую линию, которая выглядит более «реальной», и сделает карты более разнообразными, чем применение случайного шума одинаково ко всем регионам вашей карты. Вы, конечно, можете более подробно рассказать о том, как формируется побережье, с областями с большим количеством скоплений песка, образующих дюны, и различными моделями эрозии, преобладающими на участке побережья, в зависимости от ориентации подстилающих слоев горных пород.

Я кратко проверил другие вопросы, и мой ответ не будет близко к тому же калибру (я думаю), но чтобы все заработало:

Водосборные бассейны и высота

Обычно я всегда начинаю с водосборных бассейнов, их рек и озер и основываю как свою топографию (ну, в моем случае эти два места более одновременны, чем одно перед другим), так и береговые линии. Это то, что определяет мои бухты, дельты, фьорды и т. д.

Послесловие это связано с прибрежной возвышенностью, более высокие возвышенности, близкие к морю, будут иметь более изрезанную береговую линию, более крутые склоны имеют крошечные ручьи, впадающие в море, поэтому они также участвуют в его формировании, где более низкая местность будет «более гладкой»?

Очевидно, что масштаб карты изменит огромное количество вещей.