用于随机地形生成的Java 2D Perlin噪声

Question

我的名字是Chris，我正在开发我的第一个Java游戏。 到目前为止，我已经创建了一个基于图块的2D游戏，但是我的水平是以这样的方式完成的，这样如果我创建一个图像并且它全部是绿色的，那么那个绿色将代表草砖。如果我放置一个蓝色像素，游戏会将其指定为水砖。

然而，这限制了游戏的设计水平，我更倾向于拥有无限的瓷砖地形。

作为初学者，我想出了不同的方法。一种特别尖锐的方法叫做Perlin Noise。

我调查了它，但看起来非常复杂。

有人会介意用更简单的术语来定义它吗？

另外，如果你有任何教训，那就是“愚蠢”。它有点简单，并给出一个简短的概述，这太棒了！

抱歉，我没有太具体，我实际上是避免这样做。

Answer 1

Daniel Shiffman 上The Nature Of Code精彩地覆盖了Perlin噪音。它是一本在线书籍，有很棒的Javascript / ProcessingJS示例代码来演示一些重要的概念：

  

一个好的随机数生成器产生的数字没有任何关系，并且没有显示出可辨别的模式。正如我们开始看到的那样，在编写有机的，逼真的行为时，一点点随机性可能是一件好事。然而，作为单一指导原则的随机性不一定是自然的。一种名为“Perlin noise”的算法，以其发明者 Ken Perlin 命名，将这一概念考虑在内。 20世纪80年代初，Perlin在制作原始的 Tron电影时发展了噪音功能;它旨在为计算机生成的效果创建程序纹理。 1997年，Perlin因此项工作获得了奥斯卡技术成就奖。 Perlin噪音可用于产生具有自然品质的各种效果，例如云，风景和大理石等图案纹理。

     

Perlin噪声具有更有机的外观，因为它产生一个自然有序（“平滑”）的伪随机数序列。下图左侧的图表显示了Perlin随时间的噪音，x轴代表时间;注意曲线的平滑度。右边的图表显示了随时间变化的纯随机数。

（生成这些图表的代码可在随附的书籍下载中找到。）

可汗学院专注于整个高级Javascript 课程，以剖析Shiffman在其书中展示的一些内容。它们很棒lessons on randomness，当然只有Perlin noise。

Answer 2

我建议跳过Perlin Noise 并查看名为 OpenSimplex Noise 的内容。

它基本上与Perlin Noise完全相同，但它的可见方向伪影明显减少。基本上，噪声采用输入坐标（2D，3D或4D）并返回介于-1和1之间的值。输出值随输入坐标的变化而不断变化。

以下是使用噪音生成的三张256x256图像（x / 24.0，y / 24.0）：

• 第一个是原始噪音
• 第二个是绿色，其中值大于零，否则为蓝色
• 第三个是蓝色，其中值大于-0.2且小于0.2，否则为绿色。

请注意，还有Simplex Noise（与OpenSimplex不同的算法）与Perlin Noise相比减少了方向性伪影，但是Simplex Noise的3D和更高版本的实现（如果你碰巧想要使用3D噪声来改变随着时间的推移，2D中的任何东西都背负着专利。

OpenSimplex Noise实际上是我为自己的游戏开发的一种算法，所以我知道这些无耻的插件，但我认为它对你来说是最好的。<\ n / p>

Answer 3

您没有义务立即全面了解perlin或Simplex实现。您可以在玩各种方法的参数时慢慢学习。只需通过输入x，y，可能z或更多维度参数和网格坐标来使用它。为了简单起见，你基本上混合/叠加不同比例的内插随机图像的几个层（八度）。

您可能还想离线评估和存储噪音，因为如果在运行时使用它可能意味着处理费用（尽管取决于分辨率/八度音程和您的处理预算或测试目的，您可以实现相当不错的真实时间框架率也是如此）。