مولد المناظر الطبيعية

الموسوعة الحرة
منظر طبيعي تم إنشاؤه في Terragen

مولد المناظر الطبيعية (أو مولد التضاريس ) هو برنامج يُستخدم لإنشاء صور للمناظر الطبيعية ، ونماذج ثلاثية الأبعاد ، ورسوم متحركة . غالبًا ما تستخدم هذه البرامج التوليد الإجرائي لإنشاء المناظر الطبيعية، أو أحيانًا يقوم فنان ثلاثي الأبعاد بإنشائها وعرضها. تُستخدم هذه البرامج بكثرة في ألعاب الفيديو والأفلام. تشمل العناصر الأساسية للمناظر الطبيعية التي تُنشئها مولدات المناظر الطبيعية: التضاريس، والماء، والنباتات، والغيوم. وتعتمد عملية التوليد العشوائي الأساسي على خوارزمية المربع الماسي .

السمات المشتركة

تستطيع معظم برامج توليد المناظر الطبيعية إنشاء خرائط ارتفاع أساسية لمحاكاة تباين الارتفاع في التضاريس البسيطة. تشمل التقنيات الشائعة ضوضاء سيمبلكس ، والكسور الهندسية ، أو خوارزمية المربع المعيني، التي تُنتج خرائط ارتفاع ثنائية الأبعاد. يمكن أن يكون أحد برامج توليد المناظر الطبيعية بسيطًا للغاية. باستخدام خوارزمية المربع المعيني مع بعض الخطوات الإضافية التي تتضمن الكسور الهندسية، يمكن إنشاء خوارزمية لتوليد التضاريس عشوائيًا باستخدام 120 سطرًا برمجيًا فقط [ 1 ] . يأخذ البرنامج في المثال شبكة ثم يقسمها بشكل متكرر. تُقسم كل شبكة أصغر إلى مربعات ومعينات، ثم تُنشئ الخوارزمية تضاريس عشوائية لكل مربع ومعين. تسمح معظم برامج إنشاء المناظر الطبيعية أيضًا بتعديلها وتحريرها. على سبيل المثال، يسمح برنامج World Creator بنحت التضاريس، والذي يستخدم نظام فرشاة مشابهًا لبرنامج Photoshop ، ويتيح تحسين التضاريس بشكل إضافي باستخدام تقنياته الإجرائية مثل التعرية والرواسب وغيرها. [ ٢ ] تتضمن الأدوات الأخرى في برنامج World Creator خاصية ختم التضاريس، والتي تتيح استيراد خرائط الارتفاعات واستخدامها كأساس. كما تتيح البرامج عادةً إمكانية وضع الصخور والأشجار وغيرها. ويمكن القيام بذلك تلقائيًا أو يدويًا حسب البرنامج. وعادةً ما تكون النماذج المستخدمة لوضع العناصر متطابقة لتقليل الجهد المبذول في حال إنشاء المستخدم لعدد كبير من الأشجار المختلفة. [ ٣ ]

يقوم الحاسوب بإنشاء التضاريس، ثم يُجري عملية توليد متعددة الأشكال الكسورية، ثم يدمجها حتى يتم عرضها على الشاشة. تُنفذ هذه التقنيات عادةً بشكل فوري، وهو ما يعني عادةً، بالنسبة لتضاريس بدقة 128 × 128، 1.5 ثانية على وحدة معالجة مركزية من أوائل التسعينيات. [ 4 ]

التطبيقات

تُستخدم مولدات المناظر الطبيعية على نطاق واسع في الأفلام والرسوم المتحركة والتصوير ثلاثي الأبعاد وألعاب الفيديو. على سبيل المثال، استخدمت شركة Industrial Light & Magic برنامج E-on Vue لإنشاء البيئات الخيالية لفيلم Pirates of the Caribbean: Dead Man's Chest . [ 5 ] في مثل هذه الحالات التي تتضمن مشاهد حية، يتم عرض نموذج ثلاثي الأبعاد للبيئة المُولّدة ودمجه مع لقطات حية. كما يمكن استخدام المناظر الطبيعية المُولّدة بواسطة البرنامج لإنشاء مشاهد مُولّدة بالكامل بواسطة الحاسوب. في حالة أفلام الرسوم المتحركة مثل Kung Fu Panda ، يتم الاستعانة بالرسم اليدوي في عملية التوليد الأولية لإبراز التفاصيل الدقيقة. وقد تعامل البرنامج أيضًا مع عناصر بيئية لا ترتبط عادةً بالمناظر الطبيعية، مثل أمواج المحيط.

تُستخدم تقنية توليد المناظر الطبيعية في معظم ألعاب الفيديو ثلاثية الأبعاد. وتعتمد هذه الألعاب عادةً على محركات مخصصة أو مُشتراة تحتوي على مولدات مناظر طبيعية خاصة بها. في بعض الألعاب، يُستخدم توليد تضاريس إجرائي، يعتمد عادةً على نوع من رسم خرائط الارتفاع واستخدام ضوضاء بيرلين . ينتج عن ذلك شبكة، حيث تُنشئ كل نقطة فيها، عند تحديد إحداثيات ثنائية الأبعاد، خريطة ارتفاع متطابقة، لأنها شبه عشوائية ، أي أنها تُنتج نفس المخرجات بنفس المدخلات. يمكن بعد ذلك تحويل هذه الخريطة بسهولة إلى صورة ثلاثية الأبعاد. ويمكن تعديل هذه الصور من أدوات التحرير في معظم المحركات إذا كانت التضاريس مُصممة خصيصًا. مع التطورات الحديثة، أصبح بالإمكان بناء شبكات عصبية لإنشاء أو إضافة نسيج للتضاريس بناءً على أعمال فنية أو بيانات خرائط ارتفاع مُقترحة مسبقًا. يتم توليد هذه الخرائط باستخدام خوارزميات قادرة على تحديد الصور وأوجه التشابه بينها. باستخدام هذه المعلومات، يمكن للجهاز أخذ خرائط ارتفاع أخرى وعرض صورة مشابهة جدًا للصورة الأصلية. يمكن استخدام هذه التقنية لإنشاء صور مشابهة، على سبيل المثال، بأسلوب فني يُحاكي أعمال استوديو جيبلي أو فان جوخ .

برمجة

تم تصميم التضاريس باستخدام برنامج Outterra

معظم محركات الألعاب ، سواء كانت مخصصة أو مملوكة، تحتوي على خاصية توليد التضاريس المدمجة.

تتضمن بعض برامج توليد التضاريس Terragen ، التي يمكنها إنشاء التضاريس والمياه والغلاف الجوي والإضاءة؛ وL3DT، التي توفر وظائف مماثلة لـ Terragen، ولها حد دقة 2048 × 2048؛ وWorld Creator، التي يمكنها إنشاء التضاريس، وهي مدعومة بالكامل بوحدة معالجة الرسومات (GPU).

قائمة برامج توليد التضاريس ثلاثية الأبعاد

العنوان [ 6 ]رخصةالمطور(ون)
جاياملكية خاصةعوالم إجرائية
خالق العالمملكية خاصةشركة بايت ذا بايتس المحدودة
آلة العالم [ 7 ]ملكية خاصةشركة وورلد ماشين ذ.م.م.
فيونسخة محدودة مجانية خاصة (Vue Pioneer)أنظمة بنتلي
تيراجيننسخة محدودة مجانية خاصة (Terragen 4 Free)بلانيت سايد سوفتوير
أوتيراملكية خاصةشركة أوتيرا المحدودة
يونيجين[ 8 ] حقوق الملكية الفكرية محفوظة للاستخدام غير التجاريشركة يونيجين
ترو تيرين 5إضافة مدفوعة لبرنامج بلندرالتضاريس الحقيقية [ 9 ]
منظر طبيعي للنملإضافة Blender Plug-in GNU-GPL الإصدار 2ANTLandscape [ 10 ]
BlenderGIS [ 11 ]إضافة Blender Plug-in GNU-GPL الإصدار 3سيدريك ليبيلر
بيكوجينرخصة جنو العمومية العامة، الإصدار 3 أو أحدثسيباستيان ماخ [ 12 ]
إنفينيجنرخصة BSD ثلاثية البنودمجتمع إنفينيجين [ 13 ]
جيومورفولوجيارخصة جنو العمومية (≥ 3)مجتمع الجيومورف [ 14 ]
هيسيودرخصة MITهيسيود التفاعلي [ 15 ]
TerraForge3Dرخصة جنو العمومية العامةمجتمع TerraForge3D [ 16 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ موفسون، بيكيت (21 مايو 2014). "كود بسيط وجميل يُولّد تضاريس واقعية باستخدام الأشكال الكسورية" . فايس . تم الاسترجاع في 9 ديسمبر 2025 .
  2. ↑ ثاكر، جيم (26 نوفمبر 2025). "BiteTheBytes تُصدر World Creator 2025.3 | CG Channel" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 ديسمبر 2025 .
  3. ↑ "منشئ العالم - مولد تضاريس ومناظر طبيعية في الوقت الفعلي" . www.world-creator.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 28 يناير 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 نوفمبر 2018 .
  4. ↑ فان لاويك فان بابست، جوست؛ جينس، هانز (1996). تشين، م.؛ تاونسند، ب.؛ فينس، جيه إيه (محررون). "توليد التضاريس الديناميكية باستخدام تقنيات متعددة الأبعاد" . الحوسبة عالية الأداء لرسومات الحاسوب والتصور . لندن: سبرينغر: 9. doi : 10.1007/978-1-4471-1011-8_13 . ISBN 978-1-4471-1011-8.
  5. ↑ ديموت، ريك (2 أغسطس 2006). "Vue تساعد ILM في إنشاء بيئات لفيلم Dead Man's Chest" . شبكة عالم الرسوم المتحركة . تم الاسترجاع في 9 ديسمبر 2025 .
  6. ↑ "أفضل برنامج لإنشاء تضاريس ثلاثية الأبعاد لفناني التصميم ثلاثي الأبعاد • FORRENDER" . forrender.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19-06-2025 .
  7. ↑ "تعلم العمل مع آلة العالم" . 80.lv. 17 أغسطس 2017.
  8. ↑ "UNIGINE 2.11: تحديثات المحرك والإصدار المجاني" . 80.lv. 10 أبريل 2020.
  9. ↑ "تقديم True-Terrain 5 [ $ ] - BlenderNation" . www.blendernation.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19-06-2025 .
  10. ↑ "سجل إصدارات ANTLandscape - ملحقات Blender" . extensions.blender.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19-06-2025 .
  11. ↑ "إضافة BlenderGIS - Blender" . مؤرشفة من الأصل بتاريخ 10 ديسمبر 2020. تم الاطلاع عليها بتاريخ 19 يونيو 2025 .
  12. ↑ "picogen.org" . picogen.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19-06-2025 .
  13. ↑ "الصفحة الرئيسية | إنفينيجين" . infinigen.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19-06-2025 .
  14. ↑ "CRAN: حزمة geomorph" . CRAN.R-project.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19-06-2025 .
  15. ↑ "مرحباً بكم في هسيود - وثائق هسيود" . hesioddoc.readthedocs.io . تم ​​الاطلاع عليه بتاريخ 19-06-2025 .
  16. ↑ "TerraForge3D" . jaysmito101.github.io . تم ​​الاطلاع عليه بتاريخ 19-06-2025 .