Houdini で2D 平面の地図から3D ポリゴンの街を生成する

Houdini, Houdini Game Development Toolset, Open Street Map (OSM) を使って、現実の地図から、街の建物を生成してみました。ノードベースは、生成変換の過程がわかるのが良いですね。

図 2D平面の地図(OSM) から、建物のみを3D ポリゴンに変換した結果

図 Open Street Map 2D 平面の地図

2D平面の地図(OSM) から建物の領域だけを抽出して、ランダムに適当な高さを与えて、3Dポリゴンに変換しています。地図に対応した等高情報（いわゆる Height Map）があれば、よりリアルな街並みになるでしょう。地上から地下までを階層的に生成するなど。

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建物だけを抽出する際、OSM 地図データのアノテーションを使い、建物以外を抽出して削除しています。幾何情報だけでなく、意味情報を使っています。

実践としては、そういうやりかた（戦術）は、筋が良いと思います。とはいえ、地図にアノテーションが存在しない状況もあるので、幾何情報と現実の何らかの情報から3D ポリゴン生成する頑健な手法を考えておきたいところです。

現行は、入力情報が二次元しかないので、３D ポリゴン生成時に、頂点法線が反転してしまう領域があり、そのような領域を抽出して、法線を反転して強制的に修正しています。研究的な視点だと、その等高情報を画像から推定して生成する、のは面白いと思います。

３D ポリゴン化した建物の用途は、レベルデザインでのグレーボクシングと構造の把握程度までとしておきます。グラフィクスも考慮する最終レベルでは、事前にテクスチャマッピングした High Level of Detail の建物に置き換えます。

建物は凸形状なので、ポリゴンの押し出し(Extrude）で容易に3D 化できました。
道路は、曲線もあります。碁盤の目である京都の街並みになら、やりやすいかも（笑）

地上から地下までをレイヤー化して、街をプロシージャル生成します。

長期の時間経過、自然現象のイベント、地球の自然環境を考慮したシミュレーションを実行して、街を生成します。これは研究になると思います。

Apprentice でも動作します。味噌は、Game Development Toolset インストール後に、Houdini を起動して、Shelf に Game を追加しておくことです。そうすると、Tab 操作で、OSM Importer などの機能が利用できるようになります。