Шум Перлина

Двумерный срез трёхмерной разновидности шума Перлина.

Perlin noise (Шум Перлина, также иногда Классический шум Перлина) — математический алгоритм по генерированию процедурной текстуры псевдо-случайным методом. Используется в компьютерной графике для увеличения реализма или графической сложности поверхности геометрических объектов. Также может использоваться для генерации эффектов дыма, тумана и т.д.

Шум Перлина — это градиентный шум, состоящий из набора псевдослучайных единичных векторов (направлениях градиента), расположенных в определенных точках пространства и интерполированных функцией сглаживания между этими точками. Для генерации шума Перлина в одномерном пространстве необходимо для каждой точки этого пространства вычислить значение шумовой функции, используя направление градиента (или наклон) в указанной точке.

Функция «Perlin noise» проводит генерацию текстур методом генерации псевдослучайных чисел, однако все визуальные детали текстуры имеют одинаковый размер. Это свойство делает шум Перлина легко управляемым; множество масштабированных копий шума Перлина могут быть вставлеными в математические выражения для создания самых разнообразных процедурных текстур.

Алгоритм шума Перлина можно масштабировать одно-, двух- и трёхмерного вида. Более того, в алгоритм можно ввести четвёртое временно́е измерение, позволяя алгоритму динамически изменять текстуры во времени.

Шум Перлина был создан Кеном Перлином (англ.) в 1983 году и впоследствии был назван в честь своего создателя. Перлин создал свой алгоритм, работая в Mathematical Applications Group, Inc. (англ.). В 1997 году Кен Перлин получил награду Academy Award for Technical Achievement (англ.) от Американской Академии кинематографических искусств и наук за его вклад в создание фильма Трон выпуска 1982 года.^[1]

Шум Перлина широко используется в двухмерной и трёхмерной компьютерной графике для создания таких визуальных эффектов, как дым, облака, туман, огонь и т.д. Он также очень часто используется как простая текстура, покрывающая геометрическую модель. В отличие от растровых текстур, шум Перлина является процедурной текстурой, и поэтому он не занимает память, но вместе с тем исполнение алгоритма требует неких вычислительных ресурсов. Использование шума Перлина очень распространено в демосцене, участники которой используют его в демках.

Примечания

1. ↑ Kerman, Phillip. Macromedia Flash 8 @work: Projects and Techniques to Get the Job Done. Sams Publishing. 2006.

См. также

В Википедии есть портал «Компьютерная графика»

• Симплекс шум (англ.)
• Вейвлет шум (англ.)
• Шум Ворлей (англ.)

Внешние ссылки

Англоязычные источники

• Ken Perlin MAKING NOISE  (англ.). noisemachine.com. Архивировано из первоисточника 12 апреля 2012. Проверено 11 декабря 2009.
• Simon Green Chapter 26. Implementing Improved Perlin Noise  (англ.). nVidia GPU Gems 2. Архивировано из первоисточника 12 апреля 2012. Проверено 11 декабря 2009.
• Iсigo Quilez advanced perlin noise  (англ.). iquilezles.org (2008 год). Архивировано из первоисточника 12 апреля 2012. Проверено 11 декабря 2009.
• Matt Zucker The Perlin noise math FAQ  (англ.) (февраль 2001 года). Архивировано из первоисточника 6 июля 2007 года. Проверено 11 декабря 2009.
• Хьюго Элиас Perlin Noise  (англ.). freespace.virgin.net. Архивировано из первоисточника 12 апреля 2012. Проверено 11 декабря 2009.

Русскоязычные источники

• Волошин Дмитрий aka WDW Реализация процедурных текстур методом Шума Перлина 2. GameDev.ru (18 января 2004 года). Архивировано из первоисточника 12 апреля 2012. Проверено 11 декабря 2009. В этой работе представлен шум, в котором в узлах сетки задаются сами значения, а не градиенты. Это не шум Перлина.
• Классический шум Перлина (Perlin noise) и Симплекс шум (Simplex noise)  (рус.). Wonderville Engine Blog (27 августа 2009 года). Проверено 11 декабря 2009.
• Шум Перлина (Perlin noise)  (рус.). Wonderville Engine Blog (23 мая 2009 года). Проверено 11 декабря 2009.
• shosh Шум Перлина. Astrocluster (30 сентября 2004 года).(недоступная ссылка — история) Проверено 11 декабря 2009.