Procedural Puzzle Generation for Tomorrow Island

Abstract

This thesis explores procedural content generation as a method for generating levels for puzzle games. Even with many games incorporating random elements or procedural content generation methods in their design, most game content is still designed by human designers. Especially, in the context of puzzle games, the content generation tools have to be tailored to a specific game, which means designing solutions for new games is a challenge. This work explores procedural puzzle generation by implementing a generate-and-test algorithm that can generate levels for a turn-based puzzle game, Tomorrow Island, co-designed by the author.

The quality of generated puzzles varies, yielding both high and low ratings from the playtesters in a small-scale quantitative survey. Overall, the generated puzzles are outperformed by reference puzzles designed by the author in all four measured aspects: Challenge, Fun, Visually Pleasing, and Likelihood of being created by a human designer. Based on the results, the work offers insight into further developing procedural puzzle generation algorithms for Tomorrow Island.

Tässä opinnäytetyössä tutkitaan proseduraalisen sisällöntuotannon menetelmiä työkaluna pulmapelien kenttien automaattiseksi luomiseksi. Vaikka nykypäivänä monet pelit jo hyödyntävätkin satunnaisuutta tai proseduraalisen sisällöntuotannon menetelmiä, suurin osa pelisisällöstä on yhä ihmissunnittelijoiden luomaa. Erityisesti pulmapelejä varten proseduraalisen sisällöntuotannon työkalut täytyy suunnitella joka kerta erikseen, jolloin ratkaisun suunnitteleminen uudelle pelille on aina oma ongelmansa. Tämä työ tarkastelee proseduraalisen sisällöntuotannon haastetta toteuttamalla automaattisesti kenttiä luovan ja arvioivan algoritmin vuoropohjaiseen Tomorrow Island -pulmapeliin, jota työn kirjoittaja on ollut mukana suunnittelemassa.

Peliin automaattisesti luotujen pulmien laatu vaihtelee pelitestaajien antaessa sekä korkeita että matalia arvosanoja luoduille kentille pienimuotoisessa kvantitatiivisessa kyselytutkimuksessa. Automaattisesti luotujen pulmien laatu on kuitenkin keskimäärin matalampi kuin työn kirjoittajan verrokeiksi suunnittelemat pulmat jokaisessa neljässä mitattavana olleessa piirteessä: Haastavuus, Hauskuus, Visuaalinen miellyttävyys ja Ihmisen suunnitteleman näköisyys. Tulosten perusteella työ käsittelee mahdollisuuksia Tomorrow Island -peliin luotavien pulmien laadun parantamiseksi.