Szum Perlina – algorytm generowania szumu gradientowego, nazwany na cześć swojego twórcy, Kena Perlina. Jest to pierwsza implementacja szumu gradientowego, a jego opis został upubliczniony w 1985 roku. Szum ten nie został opatentowany.

Historia Szum został stworzony w roku 1983 przez Perlina jako rezultat frustracji spowodowanej „maszyno-podobnym” wyglądem ówczesnej grafiki komputerowej oraz w czasie jego prac nad filmem Tron. Wyniki swojej pracy Perlin opublikował w 1985 roku. W 1997 roku autor algorytmu otrzymał za swoją pracę Oscara w kategorii technicznej.

Pseudokod Podany pseudokod jest dwuwymiarową implementacją klasycznego szumu Perlina. Jest to zmodyfikowana wersja, inna pod względem semantyki, ale o tym samym działaniu co oryginalny szum z 1985 roku. //Interpolacja liniowa function lerp(float a0, float a1, float w) { return (1.0 - w)*a0 + w*a1;

// Wylicza iloczyn skalarny wektora odległości z odpowiednim wektorem gradientu function dotGridGradient(int ix, int iy, float x, float y)

// Wcześniej wyliczone wektory gradientu extern float Gradient[IYMAX][IXMAX];

// Oblicz wektor odległości float dx = x - (float)ix; float dy = y - (float)iy;

// Oblicz iloczyn skalarny return (dx*Gradient[iy][ix] + dy*Gradient[iy][ix]);

// Oblicz szum na pozycji x, y function perlin(float x, float y) { int x0 = floor(x); int x1 = x0 + 1; int y0 = floor(y); int y1 = y0 + 1;

float sx = x - (float)x0; float sy = y - (float)y0;

float n0, n1, ix0, ix1, value; n0 = dotGridGradient(x0, y0, x, y); n1 = dotGridGradient(x1, y0, x, y); ix0 = lerp(n0, n1, sx); n0 = dotGridGradient(x0, y1, x, y); n1 = dotGridGradient(x1, y1, x, y); ix1 = lerp(n0, n1, sx); value = lerp(ix0, ix1, sy);

return value;

Złożoność algorytmiczna Dla wymiarów, dla których generowany jest szum, złożoność obliczeniowa ewaluuje do . Istnieją alternatywy dla szumu Perlina, które generują podobne wyniki, z tą różnicą, że ich złożoność obliczeniowa jest mniejsza. Zaliczają się do nich m.in. szumy simplex czy OpenSimplex.

Przypisy

Kategoria:Algorytmy graficzne Kategoria:Geometria fraktalna Kategoria:Grafika komputerowa