PCG：马路、森林与载具

背景与目标

程序化生成技术广泛应用于大型开放世界游戏和独立游戏中，我希望将其纳入作品集并作为未来研究的重点方向。本项目专注于基于地形的程序化道路生成：为提升视觉效果，采用地形驱动的材质分配，以及受《Electric Dream》启发的节点编辑技术，并整合 Unreal Engine 原生赛车系统展示最终效果。

Houdini 路径生成算法

成本场（Cost Field）设计——对地形上的每个网格点按多种因素赋权，路径沿低成本区域生成：

• Slope cost：直接使用网格点的法线单位向量，法线点积与坡度负相关，坡度越陡成本越高
• Ascend / Descend cost：基于相邻点连线（微积分方法）计算表面坡度，坡度大则成本高
• Convexity / Concavity cost：用 measure_curvature 节点区分凸起与凹陷——河流生成在凹度大的地方，兽径生成在切面倾斜低的地方
• User attribute / Slump cost：用 heightfield_maskbyfeature 将坡度超过阈值的点归类为悬崖

Remesh 优化：Houdini 内置 Remesh 节点在高度图划分过细时系统开销过高；改用自定义网格（Custom Mesh）对高度场做三角剖分，密度控制更精确，计算时间显著减少。

Spline 序列化：支持多起始点与多终点，可定义多条互不相连的路径。

Unreal 样条编辑工具

通过 Public API 在 Unreal 中实例化 Houdini Actor、获取参数并触发 recook，实现"删除源路径 → 重渲染新路径"的编辑循环：

• 左键单击创建新样条点或在线段中插入样条点；Ctrl + 左键删除选中样条点
• 为样条创建 Gizmo，可直接在 Unreal 中调整
• Worldtrace（自定义函数）：拖动样条点时保持吸附地形
• Snap to Ground（自定义函数）：重渲染路径时样条点自动吸附地形

自动地形材质

依据 Houdini 输出的地形遮罩与命名规则，在 Unreal 中创建材质序列并依次赋予材质，兼容路径工具与地形材质（人造马路、兽径、河流等在 Houdini 中暴露 paint layer 参数供选择）。视觉优化：摄像机接近地面时降低贴图密度、远景时增加纹理密度，减少重复感（fade distance 对比 1000 / 5000）。

Electric Dream 资产包适配

整合 Electric Dream PCG 资产包并手动调整节点，符合本项目的地形与道路生成规则：

• 将植被生成高度限制在特定范围内
• 调整点位生成逻辑，避免在斜坡上生成树木和大型岩石
• 根据地貌层过滤道路区域，避免在路面上生成植被

最终成果

完整可用的"Houdini 算法 + UE 编辑工具"路径生成管线，美术可在编辑器内直接调整路径；整合 UE 原生赛车系统进行最终演示。