directx - 单纯形噪声着色器？

Question

我有几个关于 Simplex Noise 的问题。我正在使用 Simplex Noise 在 directx 中生成地形，但我目前正在使用类等。我可能也会将它用于纹理，那么是否有必要将其更改为着色器实现？如果是这样，这很容易做到吗？

此外，对于纹理，使用 3D 噪声还是 2D 噪声更好？

Answer 1

是的，你真的应该把这项工作转移到 GPU 上，这是它最擅长的。

GPU 上的单纯形噪声是一个已解决的问题。您可以在此处找到有关该主题的精彩论文，或者您可以从此处获取实现。

该实现在 GLSL 中，但移植它只是将 vec3 和 vec4 更改为 float3 和 float4 的问题。

使用它后，我发现迄今为止最快的噪声函数实现是 inigo quilez 的 Perlin 噪声实现（下面提供的实现取自 shadertoy.com 网站上的代码。这是一个很棒的网站，看看吧！

#ifndef __noise_hlsl_
#define __noise_hlsl_

// hash based 3d value noise
// function taken from https://www.shadertoy.com/view/XslGRr
// Created by inigo quilez - iq/2013
// License Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Unported License.

// ported from GLSL to HLSL

float hash( float n )
{
    return frac(sin(n)*43758.5453);
}

float noise( float3 x )
{
    // The noise function returns a value in the range -1.0f -> 1.0f

    float3 p = floor(x);
    float3 f = frac(x);

    f       = f*f*(3.0-2.0*f);
    float n = p.x + p.y*57.0 + 113.0*p.z;

    return lerp(lerp(lerp( hash(n+0.0), hash(n+1.0),f.x),
                   lerp( hash(n+57.0), hash(n+58.0),f.x),f.y),
               lerp(lerp( hash(n+113.0), hash(n+114.0),f.x),
                   lerp( hash(n+170.0), hash(n+171.0),f.x),f.y),f.z);
}

#endif

Answer 2

我想用上面答案的奇妙功能的图片来完成上面的答案，所以你可以限定它（它类似于 libnoise 库中的 valuenoise）

如您所见，它很棒，需要对其进行调整以处理负空间值（绝对 xyz 轴）……显然它是 3d 的，因此期望在 y 轴上具有相同的形态。

Answer 3

如果您的应用程序没有动态使用噪声网格和纹理，那么您应该保留当前用于网格的离线创建。但是，如果您希望网格和纹理随时间动态变化（想想可变形地形），那么如果高 fps 对您很重要，则有必要将其更改为着色器实现。它可以做到，但我不确定你声称它很容易的能力水平。对于地形网格的情况，它将涉及使用几何着色器（可能还有流出），以及创建纹理的像素着色器。

至于对纹理使用 2d 或 3d 噪声，这取决于您的使用需求。3d 纹理非常适合表示力场、体素场等。但是动态创建它们的成本很高。如果您只是想将纹理用作常规网格材质，那么 2d 是可行的方法。