Graph Map Generator 紹介記事

1. 前言

在Unity中制作非开放世界类的JRPG风格游戏时，您是否曾为如何设计广场和通道的地形而感到困扰？

由广场和蜿蜒通道构成的地图。
您是否曾因在Unity中手动创建此类地图，并疲于使NavMesh、Terrain（地形）和用户自定义地图保持完美同步而苦恼？

我也曾在 Unity 3D 中为制作由广场和通道构成的地图而苦恼。
为了高效且不出错地制作“可行走区域清晰明确、其外侧有背景延展的地图”，我自己开发了 Graph Map Generator。

虽然最初是为我自己使用而开发的，但既然已能在Unity Asset Store上发布，在此进行介绍。

术语定义

本文中会出现多个术语，为避免混淆，定义如下。

定義	意味
广场：Plaza	可移动领域中具有一定广度的空间
通路：Corridor	连接广场与广场之物
地形：Landmass	通过通道连接的两个广场
地形	作为外观的地形
导航网格	作为可移动区域的地面
用户地图	用于向玩家显示的地图

此外，该库名称中的 Graph 并非通常所说的图表（Chart），而是指图论中的有向图。
简而言之如下。

定義	意味
节点	空间中的点
边	连接各个节点的元素
图	节点与边的集合

在本库中，只需定义一个作为广场和通道的 Landmass，即可通过从同一骨架烘焙出 NavMesh、Terrain 和 UserMap 来生成的 Unity 包。

本文除了介绍功能外，还将说明为何以 Graph 为核心，以及为何不采用独立实现而是选择烘焙到 Unity 标准机制中。

2. 该机制的目标

出发点是为了在自己的游戏中创建一个步行区域清晰明确，其外侧背景广阔的地图。
就像 JRPG 中的野外地图一样，由蜿蜒的通道连接起来的广场组成的地图。

然而，在实际开始制作时，我们遇到了以下三个障碍。

制限の壁
- 在开放世界风格的制作中，很难自然地实现“此处无法通行”的效果。”
NavMesh の壁
- 如果从地形生成导航网格（NavMesh），则难以按预期确定可行走范围。”
整合の壁
- 如果分别制作导航网格（NavMesh）、地形（Terrain）和用户地图（UserMap），它们之间会出现错位。”
- 最重要的是，不想在地图制作上花费过多精力。”

起初，我们曾寻找地形相关的资产，但由于开放世界风格与可移动地面的兼容性较差，且从世界观统一的角度考虑，最终决定不予采用。

因此，我们制定了以下要求并开始将其库化。

直感的な定義
- 在空间中放置广场并仅连接道路的简单定义
歩ける範囲が明確
- 所定义的地形直接成为 NavMesh
地図がある
- 存在用于显示所定义地形的 UserMap
地形がつながる
- 存在与所定义地形自然相连的 Terrain
- 存在与地形相匹配的自然植被

Unity 的标准工具中没有从同一骨骼数据中一体生成这三者的机制。
Graph Map Generator 的存在意义正是为了满足这一需求。

3. 前提知识与权衡的整理

在将其库化的过程中，我定义了以下强有力的前提条件。

那就是遵循“搭乘现有生态系统”这一大原则。

该库不处理自定义的地形或自定义的移动方式。
它使用现有的计算类库，并使用现有的 Terrain 和 NavMesh。
即使我不再维护此库，已写入的 Terrain 或 NavMesh 也不会受到影响。

4. 整体构成（三大支柱）

该库最初仅打算创建 NavMesh。
然而，地形难以自然生成，让植被自然地覆盖在地形上也颇为棘手。
MiniMap 也让人费了一番功夫。

因此，我们以地形为核心，从那里开始构建所需的功能并进行了扩展。

使用该库时，请按以下步骤操作。

地形を作る
- 从广场和通道定义地形
Adapter を付与してBake
- 为 Terrain 等附加 Adapter
- 从地形计算形状，并将结果写入输出文件
- 「Bake All」でまとめて実行も可能
Unity 標準データ化
- 実行時の処理は、標準の仕組みが担います

成果物は同じ形から作るので、互いにずれません。

具体例

Graph で作成された Landmass

Landmass と NavMesh

Landmass と Terrain

5. 実装・設計の深掘り

設計の核は、独自のランタイムを持たず、Unity 標準のデータへ Bake することです。

なぜ独自実装ではなく Bake なのか

経路探索や地形描画を自作すると、開発だけでなく保守のコストも抱えます。
さらに、既存のエコシステムも流用できなくなります。
そこで、成果物を標準の型に揃えました。

成果物	Adapter	Bake 先	可直接使用的功能
NavMesh	`MapNavMeshAdapter`	`NavMeshSurface` 的 `NavMeshData`	标准路径搜索与 `NavMeshSurface` 的智能体体素设置
地形	`MapTerrainAdapter`	`Terrain` 的 `TerrainData`（高度、纹理、草地、树木）	标准地形绘制与用户选择的素材
MiniMap	`MapUserMapAdapter`	`MapUserMap` 的 `MapUserMapData`	uGUI（表示は `MapUserMapView`）

MiniMap には対応する Unity の組み込みの型が無いため、実体の MapUserMap だけはパッケージが定義しています。
ただし、Adapter が骨格から実体へ Bake する作りは、Terrain や NavMesh と同じです。

自作するのは、標準に無い「Graph から形を作る部分」だけです。
広場と通路の接続には smooth-min（滑らかな最小値関数）を用いた距離場（SDF）の合成を行い、それを LibTessDotNet による高品質な三角形分割と Marching Squares によってメッシュ化しています。

これにより、手作業では面倒な「通路と広場の滑らかな接続」を数学的に一貫して行いつつ、最終出力は完全に Unity 標準のフォーマットに落とし込んでいます。
既存の計算アルゴリズムを活かし、最終的な出力には Unity 標準の Terrain と NavMesh をそのまま採用しています。

NavMesh の Bake は、この考え方がいちばんよく表れています。
歩ける範囲の Mesh を唯一の材料として、標準の NavMeshBuilder に渡しています。

Terrain の高低差は NavMesh の判断条件になりません。
そのため、地形の見た目を調整しても、歩ける範囲は変わりません。

为什么将骨骼结构设为 Graph

Graph 可以用最少的参数表达地图的含义。

相同的 Landmass 广场和通道通过 smooth-min 合并为一个距离场。
由此可以一致地生成自然的广场与道路。

実装例

NavMesh Adapter

Terrain Adapter

MiniMap Adapter

场景导出适配器

6. 与 AI 的角色分工

软件包中随附了面向 AI 代理的 AGENT.md 和 Skill。
如果要制作大量地图，手动放置并不现实。

为了让 AI 能够主导生成地图并进行验证，我们附带了地形生成的 SKILL。

担当	役割
AI（技能）	听取意见，并将用户的话语转化为参数变更
系统（Adapter）	从骨架准确烘焙成果物，并将其作为资产保留下来
人間	查看地图，做出最终判断

（対話のイメージ）
利用者：村と湖があって、洞窟の入口まで歩けるマップを作って。
AI　　：骨格を置いて NavMesh・Terrain・UserMap を Bake しました。
　　　　　通路の幅、広場の大きさ、木の密度を調整できます。
利用者：洞窟への道をもう少し広くして。
AI　　：該当する通路の BaseWidth を広げて、Bake し直しました。

7. 总结

Graph Map Generator 的本质并非自动创建地形。
将地图的意义汇总为单一的 Graph，并将实际处理交由 Unity 的标准机制来完成。

使えるものは使う
- 无论是 NavMesh 还是 Terrain，该库都会烘焙为标准 Asset
無いものだけ作る
- 需要自行制作的部分是：从 Graph 构建形状的部分，以及没有接收容器的 UserMap。
単一のデータ
- 可以基于充分的理由说明这三个成果物均源自相同的骨架。

从小处着手即可。
只需用道路连接两个广场，然后点击「Bake All」，就能生成一个可供行走且带有地图的界面。
在此基础上逐步添加广场、湖泊和洞穴，从小规模开始，逐渐扩展完善。

使用本库可以从 Graph 生成 JRPG 所需的资产。

如果您希望摆脱 JRPG 风格地图同步带来的混乱局面，请务必查看以下内容。
https://assetstore.unity.com/packages/tools/graph-map-generator-791591