Question

我正在尝试编写一个函数，以便f(x, y, seed)返回介于0.0和1.0之间的浮点数。 x和y是两个浮点数，seed是整数。结果应该看起来像一个随机数，但使用相同的参数将始终返回相同的结果。我打算将它用于地形生成（使用Perlin Noise），但效果应该是可以从给定的种子创建白噪声（x和y参数对应于图像中的位置）。

我已经研究过使用哈希函数来实现这一点，但是我遇到的所有这些都不接受浮动，不会产生统一的结果（因此每个数字介于0.0和1.0之间的可能性相同），显示一个明显的模式，或者对于紧密坐标，结果没有太大变化）

Answer 1

取决于您希望实现的分配，例如要在已知图像尺寸上均匀分布，您可以这样做：

width = 100

from random import random
def f(x, y, seed):
    rng = random(seed)
    rng.jumpahead(x * width + y)
    return rng.random()

或者，如果您有可用像素的序数索引而不是x和y，则不需要网格大小：

from random import random
def f(n, seed):
    rng = random(seed)
    rng.jumpahead(n)
    return rng.random()

Answer 2

再看了几个小时后，我发现了这个：https://groups.google.com/forum/#!msg/proceduralcontent/AuvxuA1xqmE/T8t88r2rfUcJ

特别是，我使用了亚当·斯密的答案来做到这一点：

def rot(x, b):
    return((x<<b) ^ (x >> (32 - b)))

def pcghash(x, y, seed):
    for l in range(0, 3):
        x = rot(x^0xcafebabe + y^0xfaceb00c + seed^0xba5eba11, 23)
        x = rot(x^0xdeadbeef + y^0x8badf00d + seed^0x5ca1ab1e, 5)
        x = rot(x^0xca11ab1e + y^0xfacefeed + seed^0xdeadc0de, 17)
    return(x^y^seed)

def noise(x, y, seed):
    return(float('0.' + str(pcghash(x, y, seed))[-10:]))

这将获取坐标和种子，并返回一个均匀分布在0.0和1.0之间的数字（小数点后10位）。我对此并不完全满意，因为所有参数都必须是整数，有很多未使用的生成位，我确信noise()函数中的代码可以改进得更快，但这符合我的目的。

编辑：在hash12（）函数中可以找到更好的一个（https://www.shadertoy.com/view/4djSRW）：

float hash12(vec2 p) {
    vec3 p3  = fract(vec3(p.xyx) * .1031);
    p3 += dot(p3, p3.yzx + 19.19);
    return fract((p3.x + p3.y) * p3
}

这是在GLSL中，但应该易于在其他语言中实现。此外，虽然这是一个二维到一维的散列函数，但其他的可以在Shadertoy着色器上链接。

如何生成种子2D白噪声

2 个答案: