Procedurell generering är ofta använt av spelutvecklare i dagens moderna samhälle. Generellt så används procedurell generering mestadels till att generera terräng och texturer, vilket är ett välutforskat område, men det är bara början till vad det kan användas till. Därför är den här artikeln istället fokuserad på användandet av procedurell generering för att generera förmågor som kan användas till ett spel i MOBA genren, i ett försök att sprida kunskap och utveckla andra användningsområden för procedurell generering. För att utforska den möjliga metodiken till användandet av procedurell generering för att generera förmågor så dokumenterar artikeln först redan existerande metoder, sedan föreslås en ny metod för att göra upp för bristerna i den existerande metoden och slutligen så implementeras den nya metoden i en spelprototyp för att undersöka dess funktionalitet. För att validera resultaten av den nya metoden för procedurell generering av förmågor så jämförs den direkt med de redan existerande metoderna för att klargöra vad för- och nackdelarna är med den nya metoden. Resultatet av undersökningen visar att den nya metoden är långt ifrån felfri, men den är duglig nog för att vara ett alternativ till de existerande metoderna. I slutet av artikeln så tas möjligheten av att kombinera den nya och den existerande metoden för procedurell generering av förmågor upp i syfte att göra upp för varandras brister. / Procedural generation is commonly used by game developers in today's modern world. Generally procedural generation gets mostly used for generating terrain and textures, which is a well explored area, but that is merely scratching the surface of possible use cases. This article therefore instead focuses on the usage of procedural generation to generate abilities to be used in a MOBA game, in an attempt to spread knowledge and develop other use cases for procedural generation. To explore possible methodologies of using procedural generation to generate abilities this article first documents already existing methods, then proposes a new method to make up for the shortcomings in the already existing methods and finally implements the new method in a game prototype to test its viability. To validate the results of the new method for procedural generation of abilities implemented in the game prototype it is directly compared to the already existing methods to ascertain what the pros and cons are of using the new method. The results of the research show that the new method for procedural generation of abilities is not the end all solution, but it is a viable alternative to the already existing methods. To tie things up this article brings up the possibility of combining both the existing methods for procedural generation of abilities and the newly designed one in the future in an attempt to mitigate the methods shortcomings.

För att underlätta skapandet av spelbanor i spel så används ofta Procedural Content Generation (PCG). Det finns dock en stor mängd PCG-algoritmer med olika tillämpningar. Detta arbete undersöker och jämför tre algoritmer vid skapandet av 2D grottsystem utifrån kriterierna; tidseffektivitet, tillgänglighet och variation. Algoritmerna som jämförs är cellular automata, Perlin noise och Voronoi. Syftet med jämförelsen är att ge en bättre förståelse förde tre algoritmernas för- och nackdelar, med förhoppning om att underlätta valet av PCGal-goritmer i framtiden. Arbetet implementerades i spelmotorn Unity (2022a) och skrevs i C#. Kriteriet tidseffektivitet testades med hjälp av en tidtagarursklass, tillgänglighet med hjälp av en flood fill algoritm och variation med hjälp av en algoritm från Alwidian, Abu-Mansour och Ali (2012). Resultaten visade att Voronoi presterade bäst vid kriteriet tillgänglighet och variation (4x4), (8x8). Cellular automata presterade bäst vid kriteriet tidseffektivitet och variation (16x16). Perlin noise presterade varken bra eller dåligt på något test. Sammanfattningsvis presterade Voronoi bäst, därefter Perlin noise och slutligen cellular automata. / <p>Det finns övrigt digitalt material (t.ex. film-, bild- eller ljudfiler) eller modeller/artefakter tillhörande examensarbetet som ska skickas till arkivet.</p>

As the video gaming industry continues to grow, developers face increasing pressure to produce innovative content swiftly and cost-effectively. Procedural Content Generation (PCG), the use of algorithms to automate content creation, offers a solution to this problem. This paper explores the PCG algorithm wave function collapse’s (WFC) potential for replicating the stylistic design in video games. We provide an exploration of how the WFC algorithm works and discuss the methodology used to evaluate the generator’s ability to generate content that mimics a video game style. The study evaluates the algorithm’s efficacy by generating levels in the style of the iconic game Super Mario Bros, highlighting its ability to produce original content while maintaining the game’s stylistic features. Additionally, we do an examination of the research surrounding PCG and Machine Learning in Super Mario Bros, drawing comparisons with our methodology. The paper concludes with an assessment of WFC’s capabilities to replicate style with its generated content with the help of earlier established evaluation metrics. / Med den växande videospelsindustrin så möter utvecklare ett ökande tryck att producera innovativt innehåll snabbt och kostnadseffektivt. Procedural Content Generation (PCG), användningen av algoritmer för att automatisera skapandet av sådant innehåll, erbjuder en lösning på detta problem. Denna artikeln utforskar PCG-algoritmen wave function collapses (WFC) potentiella användning för att replikera design i datorspel. Vi ger en förklaring hur WFC-algoritmen fungerar och diskuterar metodiken som används för att utvärdera generatorns förmåga att generera innehåll som efterliknar ett visst datorspel stil. Studien utvärderar algoritmens effektivitet genom att generera nivåer i samma stil som i det ikoniska spelet Super Mario Bros, vilket betonar algoritmens förmåga att producera originellt innehåll samtidigt som den bevarar spelets stilistiska egenskaper. Dessutom undersöker forskningen kring PCG och maskininlärning i Super Mario Bros, och gör jämförelser med vår egna metodik. Uppsatsen avslutas med en bedömning av WFC:s förmåga att replikera stil med dess genererade innehåll med hjälp av tidigare etablerade utvärderingsmått.

Voronoidiagram är en välbeprövad teknik inom många olika områden och är vanligt förekommande inom grafisk texturering men har också förekommit inom stadsgenerering som del av andra tekniker. I denna undersökning har voronoidiagram isolerats från andra erkända tekniker och använts för stadsgenerering. Syftet med arbete var att studera hur olika konfigurationer för voronoidiagram kan användas för att styra diagrammet i syfte att generera en stad med mur. Utseendet för de genererade städerna är baserat på litteratur för medeltida städer. En applikation har skapats för att kunna testa olika konfigurationer. De konfigurationer som har använts inom projektet har utvärderats baserat på deras styrkor och svagheter. Arbetets resultat presenterar utöver utvärdering av konfigurationerna också hypotetiska förändringar och nya infallsvinklar till problemet vilket är intressant för att vidare undersöka för hur voronoidiagram kan användas inom procedurell stadsgenerering.

One of the biggest industries today is the gaming industry. A multitude of games are sold each year, competing for the players’ attention and wallets. One of the common important techniques used today to produce game content is procedural content generation, where the computer generates small or larger parts of a game which often affects the gameplay experience. The purpose of this study is to design and implement a framework which can be used to evaluate and improve the procedural content generation in games, so that the gameplay experience for players in procedurally generated games can be increased. The research method used was design science, and the theories upon which the framework is built with are flow, procedural content generation and the genetic algorithm. The framework first was designed, and then implemented as an artifact in the form of a roguelike game, so that the framework’s functionality could be evaluated and validated. The game was then set up on a webpage so that anyone could contribute to the research by playing by giving feedback of how well the procedural content generation was performing in the form of a questionnaire within the game. Hence, the results of the study was twofold. The framework itself, and secondly the implementation of the framework in the form of a roguelike game. / En av de största industrierna idag är spelindustrin. En stor mängd av spel säljs varje år, vilka konkurrerar om spelarnas uppmärksamhet och plånböcker. En av de vanligaste teknikerna idag för att skapa innehåll till spel är procedurell generering där datorn genererar små eller stora delar av spelet, vilket ofta har inverkan på spelupplevelsen. Syftet med denna studie är att designa och implementera ett ramverk, vilket kan användas till att evaluera och förbättra den procedurella genereringen av spelinnehållet i spel, så att spelupplevelsen för spelare i procedurellt genererade spel kan förbättras. Forskningsmetoden som användes var design science, och de teorier som ramverket bygger på är flow, procedurell generering och den genetiska algoritmen. Ramverket designades först, och implementerades sedan som en artefakt i formen av ett rouge-likt spel, så att ramverkets funktionalitet kunde evalueras och valideras. Spelet lades upp på en hemsida, så att vem som helst kunde bidra till forskningen genom att spela och ge gensvar på hur väl den procedurellt genererade innehållet presterade. Härav så blev resultaten av studien tvåfaldig, ramverket självt, och implementationen av det i formen av ett rouge-liknande spel

Denna studie utforskar hur valet mellan två metoder för evaluering av individer i en evolutionär algoritm påverkar procedurellt genererat innehåll. Evolutionär generering är ett delområde av sökbaserad-procedurell generering som tar inspiration från verkligevolution med implementation av koncept som; ärvda egenskaper, mutation och naturligselektion. Studiens två evalueringsmetoder användes vid framställningen av spelbanor till ett imaginärt spel inom genren realtidsstrategi. Banor skapades för i teorin två spelare och visualiserade i en egenskapad testmiljö. Resultaten fastställde att valet av evalueringsmetod påverkar hur ett set av banor kan upplevas i förhållande till en spelare och till varandra. Användningen av studiens traditionella metod för evaluering resulterade i banor med mer snarlika egenskaper tillvarandra men kunde alla anses besitta balanserade förutsättningar för banornas två spelare. Användningen av studiens multiobjektiva metod för evaluering resulterade i banor mervarierande från varandra men som alla inte kunde anses besitta balanserade förutsättningarför spelare. Utifrån studiens resultat skulle en utvecklare kunna skapa en evolutionär algoritm och veta till vilken grad valet av evalueringsmetod påverkar genererat innehåll. Framtida studierskulle även från resultaten i denna studie kunna undersöka personers upplevelse vidspelsessioner med evolutionärt genererade banor jämfört med manuellt skapade banor i existerande spel. / <p>Det finns övrigt digitalt material (t.ex. film-, bild- eller ljudfiler) eller modeller/artefakter tillhörande examensarbetet som ska skickas till arkivet.</p>

Background. Geometry-Independent Path Planning (GIPP) can be done by generating a navigation mesh and computing paths on that mesh in real-time for parallel and dynamic path planning. However, many of the existing algorithms are not suitable for the Graphics card, therefore a new path planning algorithm is created. Hardware Accelerated Line Of Sight (HALOS) performs parallel path planning on grid maps in real-time using the GPU.   Objectives. This thesis aims to implement an automatic navigation mesh generation algorithm using the GPU rendering pipeline and a GPU-bound path planning algorithm for a grid-based map. The proposed method should generate accurate paths and run in real-time. To gather results, the methods are measured in run-time on different types of hardware and scenarios. Methods. Multiple experiments are conducted. A navigation mesh is generated in real-time using the rendering pipeline of the GPU. In addition, a novel path planning algorithm generates paths in real-time using the GPU by utilizing line of sight on the navigation mesh. GIPP is a multi-source, single-destination algorithm. The path planning is done parallel and dynamically to navigate around moving obstacles. Results. The experiments show that GIPP can generate a dynamic navigation mesh in real-time. However, the coverage of GIPP is poor, and some resolutions of GIPP result in agents being unable to reach the goal node. The performance effect of dynamic worlds on path planning is not noticeable compared to static worlds. Conclusions. The proposed method can perform real-time navigation mesh generation and path planning. Different resolutions of GINT show inconsistencies in the length of the path generated. This method, GIPP, is well suited for complex, dynamic, single-floor meshes that more traditional navigation mesh generators are not guaranteed to handle in real-time. The main performance bottleneck for GIPP is the number of layers created during path planning. / Bakgrund. Geometrioberoende vägplanering (GIPP) kan utföras genom att generera ett navigationsnät och beräkna vägar på detta nät i realtid för parallell och dynamisk vägplanering. Många vägplaneringsalgoritmer kan inte köras i realtid på grafikkortet. Därför har Hardware Accelerated Line Of Sight (HALOS) skapats, vilket utför parallell vägplanering i realtid med hjälp av GPU:n. Mål. Denna avhandling syftar till att implementera en automatisk algoritm för generering av navigationsnät med hjälp av GPU:ns renderingspipeline och implementera en GPU-bunden vägplaneringsalgoritm för en rutbaserad karta. Den föreslagna metoden genererar vägar och körs i realtid. För att samla in resultat mäts metoderna i körtid på olika typer av hårdvara och scenarier. \newline\textbf{Metoder.} Flertalet experiment utförst på GIPP. Ett navigationsnät genereras i realtid med hjälp av GPU:ns renderingspipeline och en ny vägplaneringsalgoritm genererar vägar i realtid med hjälp av sikten längs navigationsnätet. Denna algoritm har flera källor med en destination (MSSD) för att hantera ett stort antal agenter. Vägplaneringen görs parallellt och dynamiskt för att navigera runt rörliga hinder. Resultat. Experimenten visar att GIPP kan generera ett navigationsnät i realtid. GIPP har dock dålig precision när det gäller att generera effektiva vägar mot målet.  Vissa upplösningar leder till att agenter inte når slutmålet. Dynamiska världar har omärkbar påverkan på prestandan i jämförelse med statiska världar när det gäller vägplanering. Slutsatser. Den föreslagna metoden kan utföra navigationsnätsgenerering och vägplanering i realtid. Olika upplösningar av navigationsnätet visar att vägplanering har olikeheter i avstånd. Denna metod, GIPP, lämpar sig väl för komplexa, dynamiska, enplansvärldar. GIPPs flaskhals i prestandan är mängden lager som skapas under vägplaneringen.

I en traditionellt konservativ bransch rör det sig nu snabbt. En snabb ökning av andelen förnybar elproduktion gör att det uppstår en rad nya utmaningar som måste lösas. Den här studien är en undersökning av framtidens distributionsnät och har ett fokus på nätstationerna. Studien visar att en ökad mängd distribuerad generering kan göra att dagens skydd inte fungerar som tänkt. Samtidigt ökar kraven på våra elnät. Detta medför att nya skydd kan behövas. Man ser också att automation ökar vilket minskar avbrottstiderna. Det undersöks också vilka elenergilagringssystem som finns och kan vara aktuellt i distributionsnätet. Studien visar att ett Li-Jon batterilager kan fylla flera olika viktiga funktioner åt olika aktörer, detta öppnar för flera olika inkomstkällor samtidigt som kostnaderna sjunker. Detta gör att det kan bli möjligt att energilager blir en vanligt förekommande komponent i distributionsnätet.

The rapid integration of intermittent renewable energy sources (IRES) has caused a growing demand for power system flexibility on energy markets all over Europe. Being the only commercially proven large scale energy storage technology, pumped storage hydro power (PSHP) has by several studies been suggested as an efficient solution to miti­gate the impact of IRES. However, despite the perceived technical demand profit­ability remains as a major obstacle for PSHP development. In this study, a market requirement for PSHP profitability, defined in terms of price volatility, is pre­sented. Considering capital and operational expenditures as well as modelled potential price arbitrage revenues for a greenfield PSHP plant, it may be used as a tool for initial assessments of PSHP profitability in relation to market outlooks or modelled future prices. The results have further been used in a case study, where the price volatility required to motivate a restora­tion of the now decommissioned Swedish PSHP plant Juktan has been determined. The results show that the high capital expenditures characterising PSHP development do comprise in a high risk for developers; while feasibility depends on the sustainment of a highly volatile price climate during several decades, energy markets are often extremely uncertain.

Denna studie undersöker olika designval inom datorspel för att skapa intressanta och varierade nivåer som kan tilltala både erfarna spelare och nybörjare inom en av de populäraste fritidsaktiviterna i världen. Att designa en nivå i ett spel är en tidskrävande process, och ett sätt att korta ner på detta arbete är att låta en dator skapa nivåer efter specifika instruktioner, genom en process som kallas för procedurell generering. Målet med denna studie är att ta reda på vilka designval som behöver tas i åtanke för att skapa program för att procedurellt generera nivåer i spel som är anpassade efter en specifik målgrupp. Studiens forskningsfråga lyder: Vilka element krävs i ett 2D-plattformsspel för att spelare skall tycka om spelet? Samt vilka undersökta PCG-algoritmer och parameterinställningar lämpar sig för att skapa ett spel som uppfyller dessa önskemål? För att göra detta utvecklades ett datorspel som använde sig av olika former av procedurell generering. Respondenter från olika målgrupper utformade efter deras spelvanor intervjuades för att ta reda på vilka aspekter personer från varje grupp letade efter i ett datorspel, och det egenutvecklade spelet utformades efter respondenternas svar. Efter detta så fick ett större antal informanter testa spelet och svara på enkätfrågor som sedan sammanställdes och analyserades för att ta reda på vilka aspekter av spelets genererade nivåer som informanterna från varje målgrupp tyckte att datorn hade lyckats med. En del av de resultat vi fått från studien var bland annat att folk som spelar ofta blir mer motiverade av ett poängsystem än folk som spelar mer sällan, samt att alla målgrupper tyckte om en stor variation mellan nivåerna. / This study examines different design choices within computer games to create interesting and varied levels that can appeal to both seasoned gamers and newcomers in one of the most popular hobbies in the world. Designing a level is a time-consuming process, and a way to shorten this work is to let a computer create the levels based on specific instructions, through a process called procedural generation. The goal of this study is to find out what design choices that needs to be taken into account in order to create programs to procedurally generate levels in games that are tailored for a specific target audience. The research question of this study is: Which elements are required in a 2D-platforming game in order for players to enjoy it? And which of the examined PCG-algorithms and parameter settings are suitable for creating a game that fulfils these requirements? In order to do this, a computer game was developed which used various forms of procedural generation. Respondents from target audiences based on their gaming habits were interviewed in order to find out what aspects people from each group looked for in a video game, and the in-house developed computer game was designed based on the respondents’ answers. After this a larger number of people tested the game and answered a survey, which was later compiled and analysed to find out which aspects of the games generated levels that the players from each target audience felt that the computer had been successful in. A part of the results that we found in this study are among other thing that people who play games more often are more motivated by a score system than other players who play less. And that all target audiences prefer varied level design.