技术美术教程,生成连续的2D、3D细胞噪声

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技术美术教程,生成连续的2D、3D细胞噪声

2023-04-13 19:49| 来源: 网络整理| 查看: 265

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 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

关闭/开启连续

不连续六方连续

开启重映射,开启反相,FbmIteration = 2

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