Unity技术美术教程,生成持续的2D、3D细胞噪声
闲聊最早学习细胞噪声是为了做体积云,之前写柏林噪声堆集了经验,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
为了便利讲解,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式都是一致的,这里拿P点举例
先找到P点地址的格子
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;
distances = GetDistance(P, A);
distances = GetDistance(P, B);
distances = GetDistance(P, C);
distances = GetDistance(P, D);
distances = GetDistance(P, E);
distances = GetDistance(P, F);
distances = GetDistance(P, G);
distances = GetDistance(P, H);
distances = GetDistance(P, I);找出离P点比来的距离
float closestDistance = 999999;
float secondClosestDistance = 999999;
float thirdClosestDistance = 999999;
for(int iii = 0; iii < 9; iii++) {
float tempDistance = distances;
if(tempDistance < closestDistance ) {
thirdClosestDistance = secondClosestDistance ;
secondClosestDistance = closestDistance ;
closestDistance = tempDistance;
}
else if(tempDistance < secondClosestDistance ) {
thirdClosestDistance = secondClosestDistance ;
secondClosestDistance = tempDistance;
}
else if(tempDistance < thirdClosestDistance ) {
thirdClosestDistance = tempDistance;
}
}贴图尺寸为256x256,图片共占用16个格子,每个格子有64x64个像素点
float noiseValue = closestDistance / 64;大功告成!我们算出了P点的细胞噪声!
变体
改削公式还能得到分歧风格的噪声
float GetDistance(float3 pnt0, float3 pnt1) {
float3 vec = vec0 - vec1;
return abs(vec .x) + abs(vec .y);
}
float noiseValue = (secondClosestDistance - closestDistance) / 64;
持续性
接下来我们再讨论下噪声的持续性,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,即摆布持续
3D噪声是同样的道理,只不外多了一个维度,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
细胞噪声的道理讲完了,有没有感觉很简单呢?感兴趣的同学可以挑战下!
插件
分享一个自研噪声插件
主要功能
生成2D、3D细胞噪声,撑持四方、六方持续,以单通道保留(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
东西教程
Unity版本是2021.3
点击Generate生成噪声,点击SaveToDisk将噪声保留到当地
主要参数说明
SaveToDiskPath:保留路径
Resolution:分辩率
Frequency:频率
Is3D:生成3D噪声
IsTilable:生成持续的噪声,需要保证频率>=4,分辩率/频率=整数,例如 256 / 4,256 / 8
FbmIteration:分形噪声迭代次数
RemapTo01:将噪声值从头映射到
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斗劲大,生成3D噪声时,分辩率最好不要超过256(除非你的显卡很棒)
示例
默认2D噪声
ReturnType = IrregularRock
开启反相
封锁/开启持续
不持续
四方持续
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 < 1) {
worleyNoise.evolution.x += Time.fixedDeltaTime * evolutionSpeed * 1.0f;
worleyNoise.evolution.y += Time.fixedDeltaTime * evolutionSpeed * 0.75f;
worleyNoise.evolution.z += Time.fixedDeltaTime * evolutionSpeed * 0.5f;
}
else if (time % 3 < 2) {
worleyNoise.evolution.x += Time.fixedDeltaTime * evolutionSpeed * 0.75f;
worleyNoise.evolution.y += Time.fixedDeltaTime * evolutionSpeed * 1.0f;
worleyNoise.evolution.z += Time.fixedDeltaTime * evolutionSpeed * 0.5f;
}
else {
worleyNoise.evolution.x += Time.fixedDeltaTime * evolutionSpeed * 1.0f;
worleyNoise.evolution.y += Time.fixedDeltaTime * evolutionSpeed * 0.5f;
worleyNoise.evolution.z += Time.fixedDeltaTime * evolutionSpeed * 0.75f;
}
worleyNoise.Generate();
}
}
https://www.zhihu.com/video/1628019249930260480
默认3D噪声
封锁/开启持续
不持续
六方持续
开启重映射,开启反相,FbmIteration = 2
主页
此次的教程就到此结束了,如果喜欢记得点个赞,我们下篇文章再见!
页:
[1]