Perlin Noise：让计算机图形告别机械感
Perlin's Noise Algorithm
在程序化生成领域，Noise 不仅仅是随机值的集合，更是一种遵循特定规则的函数。普通的随机函数生成的图像杂乱无章，缺乏可辨识的特征，而 Coherent Noise 则能在保持随机性的同时展现出平滑的过渡和自然的纹理。Perlin Noise 算法正是解决这一问题的关键，它由 Ken Perlin 在 1983 年提出，旨在消除当时计算机生成图像（CGI）中令人不适的“机器感”。该算法通过在二维平面的每个整数点预计算随机单位向量，并利用插值计算任意点的噪声值，成功模拟出云朵、地形等自然形态。从 Tron 到现代游戏开发，Perlin Noise 彻底改变了数字内容的生成方式，并因此让 Ken Perlin 获得了学院奖技术成就奖。
Ken Perlin 在 1983 年开发了 Perlin Noise，原因是他对当时计算机生成图像中那种“机器般”的外观感到沮丧。
HN 评论区
14- jlhawn
你知道什么比 Perlin Noise 更酷吗？Simplex Noise [1]！这篇文章结尾就暗示了这一点。它也是同一个人发明的，旨在解决原始 Perlin Noise 函数的问题。它没那么广为人知，是因为长期以来受限于专利问题，但截至 2022 年，该专利已过期！
- badpun
我最近实现了 3D Perlin Noise，结果发现生成的模型在网格晶格周围的灯光总是不对劲（模型本身在那里是连续的，只是光照不正确）。经过几天愉快的调试后，我终于明白 Perlin Noise 的导数在网格晶格周围是不连续的，这导致法线在那里也不连续（因为法线垂直于切线，而切线基于导数）。可以通过巧妙地修改 Perlin 的小波函数来改善这一点，使噪声达到 C(1) 连续性（导数连续，二阶导数不连续）——这能让视觉伪影变小，但无法完全消除。
- erhuve
我有幸在 NYU 上过 Perlin 的计算机图形学课程——他是个了不起的人。有个有趣的事实：他的会议投稿很容易辨认，因为他是世界上唯一一个不把它称为“Perlin Noise”的人。