Генерация карты высот

В качестве языка программирования здесь используется C++, но перенести этот код на другой язык программирования будет не так уж сложно.
Код написанный ниже далёк от идеала, но новичкам он может пригодится.
Не так давно у меня была проблема с генерацией карты высот для ландшафта.

Я решил попробовать задать каждой точке случайное значение.


Вот пример кода для двухмерного массива данных.

//Задаётся зерно для генерации случайных чисел
srand(GetTickCount());       
for(int i=0;i<World::size;i++)
{
	for(int u=0;u<World::size;u++)
	{   
                //Задаются случайные значения всем точкам от 0*0.1-10, до 100*0.1-10
		World::data[i][u]=(rand()%100)*0.1f-10.0f;                            
	}
}

Но такой результат мне не годился, и я решил добавить холмы и ямы.



Код с использованием функции Land_MakeHill(код которой находится ниже):

srand(GetTickCount());
for(int i=0;i<rand()%(World::size*World::size*1000);i++)
{
		Land_MakeHill(World::data,                            //Карта высот
                rand()%(World::size),             //Координаты по X в пределах размера карты
                rand()%(World::size),             //Координаты по Y в пределах размера карты
                World::size,                              //Размер карты
                (rand()%20*1.0)+20)/100.0, //Высота холма
                rand()%14+14);                      //Радиус холма(в данном случае от 14 до 28 точек).
}
srand(GetTickCount());
for(int i=0;i<rand()%(World::size*World::size*1000);i++)
{
	Land_MakeHill(World::data,                            //Карта высот
        rand()%(World::size),               //Координаты по X в пределах размера карты
        rand()%(World::size),               //Координаты по Y в пределах размера карты
        World::size,                                //Размер карты
         -(rand()%20*1.0)+20)/100.0, //Глубина ямы
          rand()%4+7);                           //Радиус ямы(в данном случае от 7 до 11 точек).
}

Обратите внимание — отличие создания холма от ямы всего лишь высота. У ямы она меньше нуля, у холма больше.
Код функции Land_MakeHill:

/*data - указатель на массив, 
px - координаты по x, 
py - координаты по y, 
size - размер карты,
height - высота,
Rad - радиус
*/
void Land_MakeHill(float** data,int px,int pz, int size,float height,int Rad )
{
for(int i=0;i<size;i++){
for(int w=0;w<size;w++){
//Чем дальше точка от центра, тем меньше значение
float d=Rad *Rad -((px-i)*(px-i)+(pz-w)*(pz-w)); 
data[i][w]+=d*height;
}
}
}

Такому ландшафту очень не хватает плавности, поэтому понадобилось сделать сглаживание.



Код функции Land_blur:

void Land_Blur(float** data,int size)
{
//Временный массив вершин
float** oldData = new float*[size];    
for (int i = 0; i < size; i++){
	oldData[i] = new float[size];
}
//Переносим значения из массива вершин во временный массив, чтобы для сглаживания не использовались уже сглаженные точки
for(int i=0;i<size;i++){                         
	for(int u=0;u<size;u++){
		oldData[i][u]=data[i][u];
	}
}
//Идём начиная со второй точки до предпоследней, чтобы у каждой точки было 8 точек вокруг.
for(int i=1;i<size-1;i++){                   
	for(int u=1;u<size-1;u++){
		float v[9];
			v[0]=data[i-1][u-1];
			v[1]=data[i-1][u  ];
			v[2]=data[i-1][u+1];
			v[3]=data[i]  [u-1];
			v[4]=data[i]  [u  ];
			v[5]=data[i]  [u+1];
			v[6]=data[i+1][u-1];
			v[7]=data[i+1][u  ];
			v[8]=data[i+1][u+1];
		data[i][u]=(v[0]+v[1]+v[2]+v[3]+v[4]+v[5]+v[6]+v[7]+v[8])/9;
	}
}
}

Это наипростейшее сглаживание.
Берётся точка, берутся точки вокруг неё. Их значения складываются и делятся на их количество.
Это значение и есть высота выбранной точки.
Теперь код генерации карты высот имеет следующий вид:

        //Задаём случайные значения для всех точек
	for(int i=0;i<World::size;i++)
	{
		for(int u=0;u<World::size;u++)
		{
			srand(GetTickCount()*i*u);
			World::data[i][u]=(rand()%1000)*0.1-100;
		}
	}
	srand(GetTickCount());
        //Создаём холмы
	for(int i=0;i<rand()%(World::size*World::size*1000);i++)
	{
                //Эта функция идентична той, которая была разобрана ранее
		Land_MakeHill(World::data,rand()%(World::size*17),rand()%(World::size*17),World::size,((rand()%10*1.0)+10)/100.0,rand()%14+14);
	}
	srand(GetTickCount());
        //Создаём ямы
	for(int i=0;i<rand()%(World::size*World::size*1000);i++)
	{
               //Эта функция идентична той, которая была разобрана ранее
		Land_MakeHill(World::data,rand()%(World::size),rand()%(World::size),World::size,-((rand()%20*1.0)+20)/100.0,rand()%4+7);
	}
        //Делаем сглаживание 3 раза подряд
        for(int i=0;i<3;i++) 
	Land_Blur(World::data,World::size);

После этого я добавил ещё немного маленьких холмов и ещё раз сгладил карту.
Вот что получилось: