Hierarchical Version of the Wave Function Collapse Algorithm

Abstract

Maxim Gumin's Wave Function Collapse (WFC) is a recent algorithm used for pro- cedural content generation. The algorithm uses constraint solving and local similarity to generate outputs. However, it struggles to generate large or complex outputs. We aim to generalize the original work to make the algorithm work hierarchically on several differ- ent granularities. We show that this approach is promising and yields better results than the original algorithm in several challenging domains. Our approach also provides better controllability of the outcome. The algorithm has applications in the field of procedural content generation to generate different kinds of 2D game levels. It can provide good variability for the players and save the time of game designers. 1

Algoritmus kolapsu vlnové funkce (Wave Function Collapse) Maxima Gunima je nový přístup k procedurálnímu generování. Algoritmus je založený na řešení podminek a lokální podobnosti pro generování výstupů. Algoritmus má ovšem problémy s generováním velkých a složitých výstupů. V této prací zobecníme algoritmus, aby pracoval hier- archicky. Ukážeme, že náš přístup má potenciál a generuje lepší výsledky v několika náročných oblastech. Náš přístup také umožňuje větší kontrolu nad výsledkem. Algorit- mus je aplikovatelný v oblasti procedurálnímu generování 2D herních úrovní. Umožňuje nám vytvořit různorodý obsah a také ušetřit čas herním designérům. 1