本文目的是以一种通俗简单的方式介绍Ken Perlin的改进版柏林噪声算法,讲解代码采用c#编写,开源免费使用。如果你只是想看完整代码,点击这里。
柏林噪声是一个非常强大算法,经常用于程序生成随机内容,在游戏和其他像电影等多媒体领域广泛应用。算法发明者Ken Perlin也因此算法获得奥斯卡科技成果奖(靠算法拿奥斯卡也是没谁了666)。本文将剖析他于2002年发表的改进版柏林噪声算法。在游戏开发领域,柏林噪声可以用于生成波形,起伏不平的材质或者纹理。例如,它能用于程序生成地形(例如使用柏林噪声来生成我的世界(Minecraft)里的地形),火焰燃烧特效,水和云等等。柏林噪声绝大部分应用在2维,3维层面上,但某种意义上也能拓展到4维。柏林噪声在1维层面上可用于卷轴地形、模拟手绘线条等。
如果将柏林噪声拓展到4维层面,以第4维,即w轴代表时间,就能利用柏林噪声做动画。例如,2D柏林噪声可以通过插值生成地形,而3D柏林噪声则可以模拟海平面上起伏的波浪。下面是柏林噪声在不同维度的图像以及在游戏中的应用场景。