随着开放世界品类的游戏在业内的流行，对于美术资源的制作也成为了很多研发团队比较头疼的问题，庞大的开放世界往往需要大量的模型和美术资源，因而对时间和资金成本提出了比较高的要求。

而经过近些年程序化流程在游戏行业中愈加广泛的应用，大家对程序化生成或程序化建模应该并不陌生。

程序化生成也成为了解决开放世界游戏研发效率的关键工具之一。

而随着Epic Games发布了虚幻引擎5.2版本，这个版本主要增加了两个功能：一个是用于在UE5中程序化内容生成框架 (PCG)，另一个是模块化材质创建系统Substrate。

作为主要的亮点功能之一的程序内容生成框架（PCG），这是一个实验工具，在不需要外部工具的情况下可在UE中填充大型场景。

根据官方介绍，PCG可以让艺术家自定义规则和参数，用UE资产填充大场景，加速大场景的制作过程。它有编辑器内部工具，包括一个新的节点图和一组运算操作，以及一个运行时间组件。

工作流程是交互式的，在节点图编辑器中所做的更改会实时更新项目。

什么是程序化内容生成？

程序化内容生成（Procedural Content Generation，PCG）是一种在计算机图形学、游戏开发和建筑领域中使用的技术，它通过算法和程序自动生成三维模型、场景或其他内容。常常用于在游戏中创建内容，如关卡、角色和故事。

这种方法与传统的手动建模相比，可以大大提高效率，允许快速创建复杂和多样化的虚拟环境。

想象一下，你是一位乐高大师，但你并不需要一块一块地手动搭建城堡。你只需要告诉电脑一些“规则”：比如城堡应该有多大，应该有哪些类型的积木，积木之间如何连接等等。然后，电脑就能根据你设定的规则，自动帮你搭建出一个独一无二的城堡！

UE5的PCG功能就有点像这个乐高大师。开发者只需要告诉UE5一些“规则”和“参数”，比如想要生成什么样的地形、在哪里放置树木、如何分布岩石等等，UE5就能自动帮你生成一个充满细节的游戏世界。

UE5让PCG变得如此简单！

你可能会觉得，这听起来很复杂，需要很厉害的编程技术吧？别担心！UE5的PCG功能非常友好，即使是编程新手也能轻松上手。它提供了一套可视化的工具，让你通过拖拽、连接节点的方式来定义生成规则，就像搭积木一样简单直观！

用PCG，你能做什么？通过UE5的PCG功能，你可以轻松实现：

快速生成大面积的游戏地图：告别手动绘制地图的繁琐，让UE5帮你快速创建各种地形地貌。

自动布置场景元素：比如，你可以设定在某个区域随机生成树木和植被，或者在特定的位置摆放房屋和建筑。

创建独特的关卡布局：让每次进入游戏关卡都有不同的体验，增加游戏的可玩性。

甚至可以影响敌人和道具的分布：让游戏世界更加动态和不可预测。

程序化内容生成的运用场景

程序化内容生成的运用可以大致分为以下五个方面：

地形生成

地形生成最主流的方法是基于高程图来创建。具体的方法有中点置换法，使用随机数产生高程图，使用模拟的方法来产生天气或者侵蚀的效果，使用线图产生高程图，使用代理的方法（每个代理表示一种特定地形）等。

近年来也有一些使用机器学习的办法生成地形的技术。生成高程图的工具主要有terraGen、GeoControl、L3DT等。

植被生成

最早也是很有影响力的方法是L system。此后也有进一步的发展，比如环境敏感自动机让植物和环境之间可以交互，后来发展出了交互式植物建模；可以创建植物群落的生态系统模拟模型；可以基于草图生成植物的方法。

用于植物生成的工具主要有Xfrog、SpeedTree、PlantFactory、VUE等。

城市生成

城市生成一般是先生成路网，再生成建筑。生成系统化的城市路网的方法有许多，pattern-based approaches，比如，利用voronoi图案生成；gramma，例如，L system或者CGA等；agent simulations，例如，模拟城市扩张的过程来生成城市；tensor fields，例如，使用张量长来确定道路模式等。

生成道路网络以后，再使用一些细分算法分割地块，并用建筑填充不同地块，就可以创建城市了。cityengine、Undiscovered city便是专用于生成城市的工具。

建筑生成

建筑程序化建模发展最快，常用方法如L system、split gramma、shape gramma。其中一个重点是程序化立面生成，如利用l system生成立面，CGA语法是专门设计用来生成建筑立面的语法。

另外还有根据照片建立建筑立面。建筑的另一个重点是室内生成，可以用形状语法或者细分的办法来做，也可以使用机器学习的办法生成建筑室内布局。

装饰物和其他自然物的生成

除了以上内容，程序化建模的方法还可以产生石头、水、云、雾、路灯、家具等。

广泛的应用领域

从开放世界游戏到影视特效，再到虚拟现实体验，PCG的应用范围极为广泛。它已经成为推动这些领域发展的关键技术之一。

随着技术的不断进步，PCG无疑将是未来数字内容生产的重要趋势，助力创作者突破传统限制，实现更加宏大和精细的作品构想。

现在游戏、动画、影视公司都急需 PCG人才，特别是擅长Houdini、UE5等技术的。

岗位类型：有程序化场景设计师、技术美术师、引擎开发工程师等岗位可以选择。

薪资水平国内平均薪资：初级TA/PCG工程师月薪大概在 1.5-2.5万；资深岗位年薪能达到30-50万，像动画制作员等高技能人才年薪中位数甚至超过46万！

特别值得一提的是，在腾讯、米哈游这样的游戏巨头以及特效出众的影视公司里，PCG相关职位的薪资普遍高于传统美术岗位。

一旦踏入这个充满活力的领域，你就站在了更高的起点上，拥有更多机会去追求卓越，成就非凡事业。

作为技术与艺术的深度融合专业，想成为一位杰出的技术美术（TA）或程序化内容生成（PCG）专家，首先需要打下坚实的知识基础。这包括但不限于：

编程技能：深入学习Python和C#，这两门语言将为你的技术栈奠定基石，使你能够高效地解决复杂问题并实现创新想法。

3D软件掌握：精通Maya或Blender，通过这些强大的工具，将你的创意转化为生动逼真的三维作品。

游戏引擎运用：熟练使用Unity和UE5，探索如何利用这些先进的平台创建沉浸式体验和视觉震撼的游戏世界。

算法知识：理解并应用基本算法，提升你在项目开发中的效率和效果。

但是，仅仅具备上述技能并不足以让你在竞争激烈的市场中脱颖而出。为了让你的专业能力更上一层楼，以下加分项不可忽视：

Houdini：掌握Houdini这一行业领先的程序化生成工具，不仅能拓宽你的创作视野，还能显著提升作品的独特性和专业性。

实际项目参与：积极参与真实项目的开发，积累宝贵的实战经验，并不断完善个人作品集。这些经历将成为你职业生涯中最宝贵的财富。

程序化内容生成技术正在改变我们创作和体验内容的方式。它不仅提高了创作效率，还为用户带来了更加丰富和多样化的体验。虽然面临一些挑战，但随着技术的不断进步，程序化内容生成的未来充满了无限可能。