パーリンノイズを使用して高さマップを生成するために、オンラインで見つけたソースコードを実装しようとしています。ランダムな高さマップを可能にするために、3番目の座標がランダムな「シード」であるnoise3関数を使用して、高さマップを取得することに成功しました。
私の問題は、生成された地形がかなり鈍いことです-私は山が欲しいです、そして私は起伏のある草地を得ています。私はPerlinNoise（主にここ）について読んだことがあります。読みやすさを念頭に置いて書かれていないことが明らかにわかったソースコードと、一般的なパーリンノイズの概念についての理解が弱いため、コードを微調整する必要があるもの（振幅と周波数？）がわかりません。より劇的な地形を作成します。
パーリンノイズ、一般的なパーリンノイズ、またはさらに解読可能なコードを使用して高さマップを生成するための詳細情報も歓迎します。
編集：私は（種類の）パーリンノイズがどのように機能するかを理解しています。たとえば、振幅と周波数に関して、これら2つの側面に使用される上記のリンクのコードでどの変数を変更するのか疑問に思っています。
パーリンノイズは、設定したさまざまな変数、つまり振幅、周波数、持続性によって完全に制御されます。オクターブの量には少し変化がありますが、それほどではありません。過去に書いたコードでは、必要なものが得られるまで、周波数と持続性の桁をいじってみました。必要に応じて、古いソースを探すことができます。
#pragma once
class PerlinNoise
{
public:
// Constructor
PerlinNoise();
PerlinNoise(double _persistence, double _frequency, double _amplitude, int _octaves, int _randomseed);
// Get Height
double GetHeight(double x, double y) const;
// Get
double Persistence() const { return persistence; }
double Frequency() const { return frequency; }
double Amplitude() const { return amplitude; }
int Octaves() const { return octaves; }
int RandomSeed() const { return randomseed; }
// Set
void Set(double _persistence, double _frequency, double _amplitude, int _octaves, int _randomseed);
void SetPersistence(double _persistence) { persistence = _persistence; }
void SetFrequency( double _frequency) { frequency = _frequency; }
void SetAmplitude( double _amplitude) { amplitude = _amplitude; }
void SetOctaves( int _octaves) { octaves = _octaves; }
void SetRandomSeed( int _randomseed) { randomseed = _randomseed; }
private:
double Total(double i, double j) const;
double GetValue(double x, double y) const;
double Interpolate(double x, double y, double a) const;
double Noise(int x, int y) const;
double persistence, frequency, amplitude;
int octaves, randomseed;
};
#include "PerlinNoise.h"
PerlinNoise::PerlinNoise()
{
persistence = 0;
frequency = 0;
amplitude = 0;
octaves = 0;
randomseed = 0;
}
PerlinNoise::PerlinNoise(double _persistence, double _frequency, double _amplitude, int _octaves, int _randomseed)
{
persistence = _persistence;
frequency = _frequency;
amplitude = _amplitude;
octaves = _octaves;
randomseed = 2 + _randomseed * _randomseed;
}
void PerlinNoise::Set(double _persistence, double _frequency, double _amplitude, int _octaves, int _randomseed)
{
persistence = _persistence;
frequency = _frequency;
amplitude = _amplitude;
octaves = _octaves;
randomseed = 2 + _randomseed * _randomseed;
}
double PerlinNoise::GetHeight(double x, double y) const
{
return amplitude * Total(x, y);
}
double PerlinNoise::Total(double i, double j) const
{
//properties of one octave (changing each loop)
double t = 0.0f;
double _amplitude = 1;
double freq = frequency;
for(int k = 0; k < octaves; k++)
{
t += GetValue(j * freq + randomseed, i * freq + randomseed) * _amplitude;
_amplitude *= persistence;
freq *= 2;
}
return t;
}
double PerlinNoise::GetValue(double x, double y) const
{
int Xint = (int)x;
int Yint = (int)y;
double Xfrac = x - Xint;
double Yfrac = y - Yint;
//noise values
double n01 = Noise(Xint-1, Yint-1);
double n02 = Noise(Xint+1, Yint-1);
double n03 = Noise(Xint-1, Yint+1);
double n04 = Noise(Xint+1, Yint+1);
double n05 = Noise(Xint-1, Yint);
double n06 = Noise(Xint+1, Yint);
double n07 = Noise(Xint, Yint-1);
double n08 = Noise(Xint, Yint+1);
double n09 = Noise(Xint, Yint);
double n12 = Noise(Xint+2, Yint-1);
double n14 = Noise(Xint+2, Yint+1);
double n16 = Noise(Xint+2, Yint);
double n23 = Noise(Xint-1, Yint+2);
double n24 = Noise(Xint+1, Yint+2);
double n28 = Noise(Xint, Yint+2);
double n34 = Noise(Xint+2, Yint+2);
//find the noise values of the four corners
double x0y0 = 0.0625*(n01+n02+n03+n04) + 0.125*(n05+n06+n07+n08) + 0.25*(n09);
double x1y0 = 0.0625*(n07+n12+n08+n14) + 0.125*(n09+n16+n02+n04) + 0.25*(n06);
double x0y1 = 0.0625*(n05+n06+n23+n24) + 0.125*(n03+n04+n09+n28) + 0.25*(n08);
double x1y1 = 0.0625*(n09+n16+n28+n34) + 0.125*(n08+n14+n06+n24) + 0.25*(n04);
//interpolate between those values according to the x and y fractions
double v1 = Interpolate(x0y0, x1y0, Xfrac); //interpolate in x direction (y)
double v2 = Interpolate(x0y1, x1y1, Xfrac); //interpolate in x direction (y+1)
double fin = Interpolate(v1, v2, Yfrac); //interpolate in y direction
return fin;
}
double PerlinNoise::Interpolate(double x, double y, double a) const
{
double negA = 1.0 - a;
double negASqr = negA * negA;
double fac1 = 3.0 * (negASqr) - 2.0 * (negASqr * negA);
double aSqr = a * a;
double fac2 = 3.0 * aSqr - 2.0 * (aSqr * a);
return x * fac1 + y * fac2; //add the weighted factors
}
double PerlinNoise::Noise(int x, int y) const
{
int n = x + y * 57;
n = (n << 13) ^ n;
int t = (n * (n * n * 15731 + 789221) + 1376312589) & 0x7fffffff;
return 1.0 - double(t) * 0.931322574615478515625e-9;/// 1073741824.0);
}
友人が私をこの質問にリンクさせたところです。受け入れられた回答で取り上げられていないいくつかのことを解決しようと思いました。
エリアスの興味深く役立つ記事では、「パーリンノイズ」ではなく「バリューノイズ」を使用しています。バリューノイズには、ランダム化されたポイントのカーブフィッティングが含まれます。勾配ノイズ（パーリンノイズが主な例です）は、0値の点の格子を作成し、それぞれにランダムな勾配を与えます。彼らはしばしば互いに混同されます！
http://en.wikipedia.org/wiki/Gradient_noise
次に、3番目の値をシードとして使用するとコストがかかります。ランダムな地形が必要な場合は、代わりに原点をランダムな量に変換することを検討してください。3D呼び出しは、2D呼び出しよりも大幅にコストがかかります（たとえば、より優先 getNoise2D(x + XSEED, y + YSEED) され getNoise3D(x, y, ZSEED)ます）。z値が一定であると仮定すると、実行しているのは、z値を使用して2Dノイズの特定のスライスを選択することだけです。
第三に、ストレート関数呼び出しは、ランダム性が単一の周波数に制限されているため、実際の地形ほどゴツゴツしておらず、全体的にかなり滑らかでローリングしている値を返します。より険しい地形を取得するには、さまざまな周波数でノイズ空間を進行する複数の呼び出しを合計することをお勧めします。通常は「フラクタル」値を設定します。
したがって、たとえば、合計するとnoise(x, y) + (1/2)(noise(x*2, y*2) + (1/4)(noise(x*4, y*4)...
結果の合計は、おそらく-1から1の範囲外になることが多いため、値が役立つ前に結果を正規化する必要があります。たとえば、使用する「オクターブ」の数に応じて段階的に重み付けすることにより、[-1、1]以内に留まることが保証されているシリーズを設定することをお勧めします。（しかし、これが本当にこれを行うための最も効率的な方法であるかどうかはわかりません。）
4オクターブの例：(1/15)(noise(x, y) + (2/15)(noise(2x, 2y) + (4/15)(noise(4x, 4y) + (8/15)(noise(8x, 8y)
第4に、-1から1の範囲の結果を、カラー値またはカラーマップ（0から1）でより頻繁に使用される正規化にマッピングする場合、KenPerlinは2つのアルゴリズムについて説明しました。1つには「スムーズ」という名前が付けられ、マップされた値は単純な変換アルゴリズムによって操作されます。
f(x) = (x + 1) / 2
もう1つには「乱流」という名前が付けられ、マップされた値は次のように計算されます。
f(x) = | x |;
前者の場合、結果の値は色の範囲全体に広がり、極端な場合は人口がまばらになります。後者の場合、結果の値はカラー範囲またはカラーマップの一方の端で「折りたたまれ」ます。この折り畳みは、スムーズに転がるのとは対照的に、折り畳みポイントで地形に角のある隆起を与えます。（これは、オクターブの合計が-1から1の範囲内に保たれていること、およびカスタムカラーマッピングが使用されている場合、カラー範囲がマップの過程でスムーズに進行することを前提としています。これらの条件はどちらも「必須」ではありません。 「しかし、面白い効果のために遊ぶことができます。）
SimplexNoiseビジュアライザーに取り組んでいます... [編集：GitHubで公開中：SiVi：Javaベースの2D勾配ノイズビジュアライザー] ...Javaプロジェクトとして。ビジュアライザーの最初のドラフトが見つかります... [編集：古いjava-gaming.orgサイトへのデッドリンクを削除しています。サイトはjvm.gaming.orgに移行されました。jvm-gamingにアクセスする場合は、SiViへの古い参照にもリンク切れが発生する傾向があることに注意してください。]
SimplexNoiseの仕組み（およびPerlinとGradientの背景）に関するすばらしい記事： http ：//staffwww.itn.liu.se/~stegu/simplexnoise/simplexnoise.pdf
ステファン・グスタフソンはこれについて本当に素晴らしい仕事をしました！
振幅は、地形の高低、周波数の流れを制御し、周波数が低いほど流れが多くなります。
したがって、ギザギザの山岳風景が必要な場合は、両方を上げる必要があります。
これは、3Dパーリンノイズを使用してJavaScriptで少し前に書いたサーフェス生成の例です。表面にはボクセルが存在するかどうかに関係なく、パーリンノイズキューブを計算した後にしきい値を適用するだけです。この例では、ノイズの確率はすべての次元で等しくなっています。地面に向かってランダムな値を増やし、空に向かって減らすと、よりリアルな風景を得ることができます。
http://kirox.de/test/Surface.html
WebGLを有効にする必要があります。これを書いている時点では、最高のパフォーマンスを得るためにChromeを使用することをお勧めします。