想象一个洞穴系统，它表示为顶点和边的图形，每个顶点在 3D 空间中都有一个位置，每条边代表一条隧道。或者也许边代表道路，顶点代表拐角和交叉点。关键是我们有一个几何数据图，我们希望能够推断出围绕该数据的任意结构。什么算法可以生成网格来以 3D 形式渲染这些东西？
这是一个关于类似主题的优秀 Youtube 视频：Unite 2015 - A coder's guide to spline-based procedural geometry。它处理一个更简单的情况，我们只需从一个点到另一个点，没有分支，但类似的概念肯定会用于渲染基于图形的 3D 结构。
【问题讨论】：
[graph-algorithm] 的要求。无论如何有趣的问题（所以+1）我添加了一个答案，方法是我将如何攻击这个。
标签： algorithm 3d graph-algorithm computational-geometry
从创建圆形洞穴开始
您可以使用Smoothly connecting circle centers 作为起点。
然后通过将圆圈更改为一些不同的形状，为其添加一些随机性和更多类似洞穴的轮廓。您还可以根据到图形交点的距离来调整半径（或宽度）。不要忘记存储UV 映射，以便以后进行适当的纹理化。这应该很简单，您可以将圆柱轴用作U，将“圆”的角度参数用作V。这也可以用作bump/normal mapping 的TBN 矩阵。
主要问题是图形交点。您将需要创建一个网格，以平滑地连接相交的管，例如通过某个洞穴“房间”。这应该是可行的，因为顶点应该按圆的参数角度排序，这样您就可以知道哪些顶点在每个管的哪一侧，并且可以通过编程方式连接它们而无需任何可怕的努力（即使使用适当的多边形缠绕）。
这样你应该可以生成几何图形了。
添加对象和功能
为此，您可以完全随机，也可以像我在Random Island generator 所做的那样使用一些物理方法来创建生物群落。所以你可以添加/利用一些规则，比如你离入口或水有多远，或者你有多深来生成植被和东西。
概括
当将 #1,#2 放在一起时，尝试对其进行编码，以便输入每个洞穴区域和图表的特定种子。通过这种方式，您可以单独且重复地生成洞穴的每个部分。只需将此种子添加到您的图表中即可。
为了实现平滑过渡，您还应该生成相邻的洞穴区域并插入它们之间的连接。
另一种选择是在没有生物群落的情况下拥有统一的洞穴环境，并在洞穴区域内部添加比边缘区域更多的东西，因此在连接点不会立即发生太大变化。
[备注]
现在您显然将图表作为输入，但以防万一您也可以随机生成该图表：
为了使洞穴墙壁更加逼真，您可以使用 Diamond&Square（来自岛生成器链接）来调节半径，只需确保在角度参数方向上循环进行平均，这样生成的地图就可以无缝添加到圆柱体表面时。
【讨论】：