Geração procedural de mundos jogáveis em jogos digitais 2D: uma arquitetura híbrida baseada em ruído, regras condicionais e validação por grafos

Abstract

A Geração Procedural de Conteúdo (PCG) consolidou-se como abordagem fundamental no desenvolvimento de jogos digitais, permitindo a criação automatizada de terrenos, biomas, estruturas e elementos jogáveis por meio de algoritmos e regras predefinidas. Entretanto, a literatura existente trata geração por ruído, classificação de biomas e validação de conectividade por grafos como técnicas isoladas, sem propor uma arquitetura unificada que integre essas três dimensões com critérios explícitos de avaliação de qualidade. Este artigo propõe uma arquitetura conceitual híbrida para geração procedural de mundos 2D, combinando inicialização por semente, mapas de terreno por Perlin Noise, classificação de biomas por regras condicionais, distribuição de recursos, posicionamento de estruturas e validação de conectividade por algoritmos de busca em grafos. Um framework de avaliação com seis métricas, (Acessibilidade, variedade percebida, coerência, balanceamento, legibilidade e reprodutibilidade) é formalmente definido para análise da qualidade de mundos procedurais. A análise comparativa demonstra que abordagens híbridas superam consistentemente métodos isolados, e que a validação automática é componente indispensável. A arquitetura proposta oferece base reproduzível e extensível para prototipagem acadêmica e validação experimental futura. Palavras-chave: Geração Procedural de Conteúdo. Game Design. Geração de Mundos. Validação por Grafos. Classificação de Biomas.

Procedural Content Generation (PCG) has consolidated itself as a fundamental approach in digital game development, enabling the automated creation of terrains, biomes, structures and game elements through algorithms and predefined rules. However, existing literature addresses noise generation, biome classification and graph-based connectivity validation as isolated techniques, lacking a unified architecture that integrates these three dimensions with explicit quality evaluation criteria. This article proposes a conceptual hybrid architecture for procedural 2D world generation, combining seed-based initialization, Perlin Noise terrain maps, rule-based biome classification, resource distribution, structure placement and connectivity validation through graph traversal algorithms. A six-metric evaluation framework — accessibility, perceived variety, coherence, balance, legibility and reproducibility — is formally defined for assessing procedural world quality. Comparative analysis of techniques demonstrates that hybrid approaches consistently outperform isolated methods, and that automatic validation is an indispensable component rather than an optional step. The proposed architecture provides a reproducible and extensible foundation for academic prototyping and future experimental validation. Keywords: Procedural Content Generation. Game Design. World Generation. Graph Validation. Biome Classification.