无缝 1-D SImplex 噪声问题

Question

通常在生成无缝单纯形噪声时，策略是转到 4 维（过去在使用 2-D 单纯形时这种策略对我来说效果很好），但是我正在尝试生成无缝 GIF 循环使用一维单纯形噪声（只对线图中指定 Y 值的噪声感兴趣）。

我很好奇我是否误解了如何在 1-D 中使事物无缝，或者我是否可能在此处出现逻辑错误。基本上，我正在生成一个二维数组，其中第一维是 Z 轴，第二维是该 Z 的点列表（x-y 值）。我遍历每个 z 并简单地依次绘制每个顶点.

我注意到，当我达到最大 Z 值时，有一个明显的跳跃表明我做错了什么（不是无缝的）。

我正在使用 fast-simplex-noise 库（我喜欢它胜过 P5 的内置 noise 函数）并指定为：

function setup() {
  let freq = 0.005;
  let octaves = 14;
  _noise = new FastSimplexNoise({ frequency: freq, octaves: octaves });

  // specify the points:
  points = [];
  
  step = 0;
  maxSteps = 150;
  let r = 1.0;
  
  for (let z = 0; z < maxSteps; z++) {
    let t = (1.0 * z) / maxSteps;
    
    points[z] = [];

    for (let x = o + 10; x < width - o - 10; x++) {
      let _n = _noise.get4DNoise(x, z, r*cos(TWO_PI*t), r*sin(TWO_PI*t));
      let _y = height/2 + 250*_n;
      points[i].push({ x: x, y: _y });
    }
  }
}

在 draw 函数中，我简单地遍历 points 列表中的每个顶点，并跟踪每次绘制迭代的当前 z 值。

Answer 1

听起来您期望从 z = maxSteps - 1 跳到 z = 0 时噪声值的变化很小。但是，当您将 z 指定为 get4DNoise 的第二个参数时，情况就不一样了，因为对于 [=14= 的这两个值，第三维和第四维彼此非常接近]（由于使用了正弦和余弦），第二个将相差 maxSteps - 1。这就引出了一个问题：你为什么要使用 4D 噪声？您正在尝试随机改变 y，以便它随着 z 或 x 的变化而平滑变化，并循环返回。为了实现这一点，您只需要在 3d space 围绕圆柱体移动时沿直线采样噪声值。

这是您的噪声算法的可视化效果，与仅使用 3d 噪声的算法非常相似。注意左边的圆柱体有接缝，而右边的圆柱体没有接缝：

const maxSteps = 100;
const scaleFactor = 20;

let texture1;
let texture2;

let _noise;
let cam;

function setup() {
  let size = Math.min(windowWidth, windowHeight);
  createCanvas(size, size, WEBGL);
  noStroke();
  cam = createCamera();
  cam.setPosition(0, 0, 500);
  cam.lookAt(0, 0, 0);

  _noise = new FastSimplexNoise({
    frequency: 0.005,
    octaves: 14
  });

  texture1 = makeTexture(true);
  texture2 = makeTexture(false);
}

function doubleClicked() {
  console.log(cam);
}

function makeTexture(use4d) {
  let points = [];
  // Using an r of 1.0 covers a very small and unchanging region of noise space
  let r = use4d ? 1.0 : maxSteps / 2;

  for (let z = 0; z < maxSteps; z++) {
    let t = z / maxSteps;

    points[z] = [];

    for (let x = 0; x < maxSteps; x++) {
      let _n =
        use4d ?
        _noise.get4DNoise(x, z, r * cos(TWO_PI * t), r * sin(TWO_PI * t)) :
        _noise.get3DNoise(x, r * cos(TWO_PI * t), r * sin(TWO_PI * t));
      let _y = 250 * _n;
      points[z].push({
        x: x,
        y: _y
      });
    }
  }

  let g = createGraphics(maxSteps, maxSteps);

  for (let z = 0; z < maxSteps; z++) {
    for (let x = 0; x < maxSteps; x++) {
      // x == points[z][x].x
      // Using z as x and x as y because of the texture coordinate layout for cylinders
      g.set(
        z, x,
        // Shifting y values upward because they tend to be small resulting in a dark texture
        map(points[z][x].y, 0, 250, 100, 300)
      );
    }
  }

  // required after set()?
  g.updatePixels();

  return g;
}

function draw() {
  background(255);
  orbitControl(2, 1, 0.1);

  push();
  translate(-150, 0, 0);
  texture(texture1);
  cylinder(100, 200);
  pop();

  push();
  translate(150, 0, 0);
  texture(texture2);
  cylinder(100, 200);
  pop();
}

<script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/p5.js/1.4.0/p5.js"></script>
<script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/fast-simplex-noise@1.0.0/fast-simplex-noise.js"></script>

无缝 1-D SImplex 噪声问题

Issue with seamless 1-D SImplex noise

processing

p5.js

simplex

simplex-noise