|
|
传送门
闲聊
最早学习细胞噪声是为了做体积云，之前写柏林噪声积累了经验，写新噪声应该能轻松不少吧？
我离准点下班又近了一步
然而，事实是
核心算法
计算过程
细胞噪声是怎么计算的呢，先看一张图，下图是256x256的细胞噪声
我们将其拆分为16个格子
为了方便讲解，把图片外的格子也画出来
在每个格子内放入一个随机点
所有像素点的计算方法都是一致的，这里拿P点举例
先找到P点所在的格子
先算出P点至周围9个点的距离
float GetDistance(float3 pnt0, float3 pnt1) {
return distance(pnt0, pnt1);
}
float distances[9];
distances[0] = GetDistance(P, A);
distances[1] = GetDistance(P, B);
distances[2] = GetDistance(P, C);
distances[3] = GetDistance(P, D);
distances[4] = GetDistance(P, E);
distances[5] = GetDistance(P, F);
distances[6] = GetDistance(P, G);
distances[7] = GetDistance(P, H);
distances[8] = GetDistance(P, I);
找出离P点最近的距离
float closestDistance = 999999;
float secondClosestDistance = 999999;
float thirdClosestDistance = 999999;
for(int iii = 0; iii < 9; iii++) {
float tempDistance = distances[iii];
if(tempDistance < closestDistance ) {
thirdClosestDistance = secondClosestDistance ;
secondClosestDistance = closestDistance ;
closestDistance = tempDistance;
}
else if(tempDistance < secondClosestDistance ) {
thirdClosestDistance = secondClosestDistance ;
secondClosestDistance = tempDistance;
}
else if(tempDistance < thirdClosestDistance ) {
thirdClosestDistance = tempDistance;
}
}
贴图尺寸为256x256，图片共占用16个格子，每个格子有64x64个像素点
float noiseValue = closestDistance / 64;
大功告成！我们算出了P点的细胞噪声！
变体
修改公式还能得到不同风格的噪声
float GetDistance(float3 pnt0, float3 pnt1) {
float3 vec = vec0 - vec1;
return abs(vec .x) + abs(vec .y);
}
float noiseValue = (secondClosestDistance - closestDistance) / 64;
连续性
接下来我们再讨论下噪声的连续性，以P1和P2为例
P1、P2的噪声值由到各自周围9个点的距离决定，只要保证9个距离是一致的，两点的噪声值就相等，即左右连续
3D噪声是同样的原理，只不过多了一个维度，计算量要大些
分形噪声（FBM）
这是一张频率为4的细胞噪声
图A
频率为8的细胞噪声
图B
频率为16的细胞噪声
图C
分形噪声 = 图A + 图B * 0.5 + 图C * 0.25，即多张噪声图叠加，每次频率翻倍，强度减半，叠加得到的图是这样
细胞噪声的原理讲完了，有没有觉得很简单呢？感兴趣的同学可以挑战下!
工具分享
工作中经常会有使用噪声的需求，虽然网上有很多噪声工具，但这些工具和项目需求总有些不匹配，就索性自己写了一个，这里分享给大家，有需要的同学可以免费下载使用
主要功能
生成2D、3D细胞噪声，支持四方、六方连续，以单通道保存（R8）
自定义FBM
演化动画
ComputeShader计算，运行性能良好
下载地址
Github：https://github.com/MagicStones23/Unity-Shader-Tutorial-Seamless-2D-3D-Worley-Noise
百度网盘：https://pan.baidu.com/s/1wyeZGxh_GJTIUuI0-LjWcA?pwd=1111 提取码：1111
工具教程
Unity版本是2021.3
点击Generate生成噪声，点击SaveToDisk将噪声保存到本地
主要参数说明
SaveToDiskPath：保存路径
Resolution：分辨率
Frequency：频率
Is3D：生成3D噪声
IsTilable：生成连续的噪声，需要保证频率>=4，分辨率/频率=整数，例如 256 / 4，256 / 8
FbmIteration：分形噪声迭代次数
RemapTo01：将噪声值重新映射到[0,1]
Invert：将噪声值反相
ReturnType：风格
Evolution：演化动画，需要配合脚本使用
提示：3D噪声的内存占用和运算量都比较大，生成3D噪声时，分辨率最好不要超过256（除非你的显卡很棒）
示例
默认2D噪声
ReturnType = IrregularRock
开启反相
关闭/开启连续
不连续
四方连续
开启重映射，开启反相，FbmIteration = 2
演化，演化功能需要配合脚本使用
public class WorleyNoise_Test_Evolution : MonoBehaviour {
public float evolutionSpeed;
public WorleyNoise worleyNoise;
private void FixedUpdate() {
float time = Time.realtimeSinceStartup;
if (time % 3 < 1) {
worleyNoise.evolution.x += Time.fixedDeltaTime * evolutionSpeed * 1.0f;
worleyNoise.evolution.y += Time.fixedDeltaTime * evolutionSpeed * 0.75f;
worleyNoise.evolution.z += Time.fixedDeltaTime * evolutionSpeed * 0.5f;
}
else if (time % 3 < 2) {
worleyNoise.evolution.x += Time.fixedDeltaTime * evolutionSpeed * 0.75f;
worleyNoise.evolution.y += Time.fixedDeltaTime * evolutionSpeed * 1.0f;
worleyNoise.evolution.z += Time.fixedDeltaTime * evolutionSpeed * 0.5f;
}
else {
worleyNoise.evolution.x += Time.fixedDeltaTime * evolutionSpeed * 1.0f;
worleyNoise.evolution.y += Time.fixedDeltaTime * evolutionSpeed * 0.5f;
worleyNoise.evolution.z += Time.fixedDeltaTime * evolutionSpeed * 0.75f;
}
worleyNoise.Generate();
}
}
https://www.zhihu.com/video/1628019249930260480
默认3D噪声
关闭/开启连续
不连续
六方连续
开启重映射，开启反相，FbmIteration = 2
主页 |
|
发表于 2023-4-25 16:05:13