在Matlab中生成程序\ perlin噪声

Question

我正在寻找一种简单的方法来生成类似于matlab中的过程\ perlin噪声的东西。

它只需要具有一般的perlin噪声特性，而不是完全复制ken perlin的方法。

Answer 1

在 Matlab 中执行此操作的一种简单方法是，如Nullprogramm 博客的 Octave 中所示：

n = 64;
m = 64;
im = zeros(n, m);
im = perlin_noise(im);

figure; imagesc(im); colormap gray;

function im = perlin_noise(im)

    [n, m] = size(im);
    i = 0;
    w = sqrt(n*m);

    while w > 3
        i = i + 1;
        d = interp2(randn(n, m), i-1, 'spline');
        im = im + i * d(1:n, 1:m);
        w = w - ceil(w/2 - 1);
    end

Answer 2

perlin 噪声实现已经存在于多种编程语言中，并且可以在互联网上免费获得。例如，Ken Perlin 的主页上有一个可以与 Matlab 一起使用的java 类（3D 版本/ 4D 版本）。

然而，如果你绝对想使用Matlab语言，我想这只是一个“翻译”的问题，这应该是非常简单的。这是对维度 1 到 3 的尝试，应该可行。它没有优化也没有经过彻底测试（似乎有一些边界问题）。希望对您有帮助。

function noise=perlin(values,x,y,z)
if(numel(values)~=512)
    values=randperm(256)-1;
    values=[values values];
end
x=abs(x);
X=bitand(floor(x),255);
x=x-floor(x);
u=fade(x);
A=values(1+X);
noise=linterp(u,grad1d(values(1+X),x),grad1d(values(1+X+1),x-1));
if(nargin>2)
    y=abs(y);
    Y=bitand(floor(y),255);
    y=y-floor(y);
    v=fade(y);
    A=A+Y;
    B=values(1+X+1)+Y;
    noise=linterp(u,linterp(u,grad2d(values(1+A),x,y),grad2d(values(1+B),x-1,y)),linterp(u,grad2d(values(1+A+1),x,y-1),grad2d(values(1+B+1),x-1,y-1)));
end
if(nargin>3)
    z=abs(z);
    Z=bitand(floor(z),255);
    z=z-floor(z);
    w=fade(z);
    AA=values(1+A)+Z;
    AB=values(1+A+1)+Z;
    BA=values(1+B)+Z;
    BB=values(1+B+1)+Z;
    noise=linterp(  w, ... 
                    linterp(v, ... 
                            linterp(u, ... 
                                    grad3d(values(1+AA),x,y,z), ... 
                                    grad3d(values(1+BA),x-1,y,z)), ...
                            linterp(u, ...
                                    grad3d(values(1+AB),x,y-1,z), ...
                                    grad3d(values(1+BB),x-1,y-1,z))), ...
                    linterp(v, ...
                            linterp(u, ... 
                                    grad3d(values(1+AA+1),x,y,z-1), ... 
                                    grad3d(values(1+BA+1),x-1,y,z-1)), ...
                            linterp(u, ...
                                    grad3d(values(1+AB+1),x,y-1,z-1), ...
                                    grad3d(values(1+BB+1),x-1,y-1,z-1))));
end
end

function l=linterp(t,a,b)
l=a+t*(b-a);
end

function t=fade(t)
t=6*t^5-15*t^4+10*t^3;
end

function g=grad1d(hash,x)
if(bitand(hash,1))
    g=-x;
else
    g=x;
end
end

function g=grad2d(hash,x,y)
h=bitand(hash,3);
if(bitand(h,2))
    u=-x;
else
    u=x;
end
if(bitand(h,1))
    v=-y;
else
    v=y;
end
g=u+v;
end

function g=grad3d(hash,x,y,z)
h=bitand(hash,15);
if(h<8)
    u=x;
else
    u=y;
end
if(h<4)
    v=y;
elseif(h==12 || h==14)
    v=x;
else
    v=z;
end
if(bitand(h,1))
    if(bitand(h,2))
        g=-u-v;
    else
        g=-u+v;
    end
else
    if(bitand(h,2))
        g=u-v;
    else
        g=u+v;
    end
end
end