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使用 Perlin 噪声来生成曲率线,然后根据曲率线生成高度图

时间:2024-02-17 14:46:35浏览次数:29  
标签:noise 噪声 curvature 生成 Perlin 曲率

 

 

使用Perlin噪声生成曲率线,然后根据曲率线生成高度图的方法如下:

  1. 生成Perlin噪声: 首先,使用Perlin噪声算法生成一个二维的噪声图像。Perlin噪声是一种用于生成随机连续函数的算法,常用于生成自然风格的纹理和地形。通过调整Perlin噪声的参数,可以控制生成的噪声图像的特征和细节。

  2. 计算曲率线: 将生成的Perlin噪声图像作为曲率线的基础。可以通过对Perlin噪声图像进行梯度计算或者其他滤波操作来得到曲率线。曲率线的值可以表示曲面的局部凹凸程度,通常越高的值表示曲面越凸起,越低的值表示曲面越凹陷。

  3. 生成高度图: 利用计算得到的曲率线生成高度图。可以通过将曲率线的数值映射到高度图的灰度值来生成高度图。例如,可以将曲率线的高值映射为高的灰度值,低值映射为低的灰度值,从而生成具有凹凸特征的高度图。根据需求可以进一步调整映射函数以控制高度图的细节和形状。

  4. 可选的高度图后处理: 可以对生成的高度图进行一些后处理操作,以进一步增强地形的特征和真实感。例如,可以应用平滑滤波器、添加噪声、调整高度范围等操作来调整高度图的外观和质感。

  5. 应用于地形生成: 生成的高度图可以直接用于地形生成。通过将高度图转换为三维地形模型,可以创建出具有曲率特征的地形场景,如山脉、峡谷等。可以进一步结合纹理、光照和阴影等技术,增强地形的逼真感和视觉效果。

综上所述,使用Perlin噪声生成曲率线,并根据曲率线生成高度图是一种常用的方法,可以帮助创建出具有真实感和自然感的地形场景。通过调整参数和后处理操作,可以生成各种不同形态和特征的地形,从而满足不同场景和需求的应用。

 

以下是一个简单的示例,演示了如何使用Python的Perlin噪声库和NumPy库生成曲率线和高度图。

 

import numpy as np
from perlin_noise import PerlinNoise

# 生成Perlin噪声
def generate_perlin_noise(width, height, scale=100):
    noise = PerlinNoise(octaves=6, seed=np.random.randint(100))
    image = np.zeros((height, width))
    for y in range(height):
        for x in range(width):
            image[y][x] = noise([x/scale, y/scale])
    return image

# 计算曲率线
def calculate_curvature(noise_image):
    curvature = np.zeros_like(noise_image)
    # 通过梯度计算曲率线
    dy, dx = np.gradient(noise_image)
    dyy, dyx = np.gradient(dy)
    dxy, dxx = np.gradient(dx)
    for y in range(noise_image.shape[0]):
        for x in range(noise_image.shape[1]):
            curvature[y][x] = ((1 + (dy[y][x] ** 2)) * dxx[y][x] - 2 * dx[y][x] * dy[y][x] * dxy[y][x] + (1 + (dx[y][x] ** 2)) * dyy[y][x]) / ((1 + (dx[y][x] ** 2) + (dy[y][x] ** 2)) ** 1.5)
    return curvature

# 生成高度图
def generate_height_map(curvature):
    height_map = (curvature - np.min(curvature)) / (np.max(curvature) - np.min(curvature))
    return height_map

# 设置图像尺寸
width = 512
height = 512

# 生成Perlin噪声
noise_image = generate_perlin_noise(width, height)

# 计算曲率线
curvature = calculate_curvature(noise_image)

# 生成高度图
height_map = generate_height_map(curvature)

# 可选:保存高度图为图片
import matplotlib.pyplot as plt
plt.imshow(height_map, cmap='gray')
plt.colorbar()
plt.show()

 

这段代码使用了Perlin噪声库和NumPy库来生成Perlin噪声、计算曲率线和生成高度图。您需要安装Perlin噪声库,可以使用 pip install perlin-noise 进行安装。此外,您也需要安装NumPy库。

运行结果:

 

这段代码生成的高度图将以灰度图的形式显示出来,您可以根据实际需求进行保存或进一步处理。

 

标签:noise,噪声,curvature,生成,Perlin,曲率
From: https://www.cnblogs.com/liuyajun2022/p/18017946

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