我正在尝试实现一些我在网上找到的源代码，以使用 Perlin Noise 生成高度图。我已经成功地使用noise3函数获得了高度图，第三个坐标是一个随机的“种子”，以允许随机高度图。
我的问题是生成的地形相当沉闷 - 我想要山脉，而我正在获得连绵起伏的草原。我已经阅读了一些关于 Perlin Noise 的资料（主要是在这里）。由于我发现源代码的编写显然没有考虑到可读性，而且我对 Perlin Noise 的一般概念的掌握较弱，我无法弄清楚我需要在代码中调整什么（幅度和频率？）创造更剧烈的地形。
更多关于使用 Perlin Noise、Perlin Noise 生成高度图的信息，甚至一些更易破译的代码也将受到欢迎。
编辑：我了解（某种程度上）Perlin Noise 的工作原理，例如，关于幅度和频率，我只是想知道在我上面链接的代码中要更改哪些变量，这些变量用于这两个方面。
Perlin 噪声完全由您设置的不同变量控制，即幅度、频率和持久性。八度的数量有一点变化，但变化不大。在我过去编写的代码中，我只是玩弄频率和持久性的数量级，直到我得到我需要的东西。如果需要，我可以尝试找到我的旧资源。
#pragma once
class PerlinNoise
{
public:
// Constructor
PerlinNoise();
PerlinNoise(double _persistence, double _frequency, double _amplitude, int _octaves, int _randomseed);
// Get Height
double GetHeight(double x, double y) const;
// Get
double Persistence() const { return persistence; }
double Frequency() const { return frequency; }
double Amplitude() const { return amplitude; }
int Octaves() const { return octaves; }
int RandomSeed() const { return randomseed; }
// Set
void Set(double _persistence, double _frequency, double _amplitude, int _octaves, int _randomseed);
void SetPersistence(double _persistence) { persistence = _persistence; }
void SetFrequency( double _frequency) { frequency = _frequency; }
void SetAmplitude( double _amplitude) { amplitude = _amplitude; }
void SetOctaves( int _octaves) { octaves = _octaves; }
void SetRandomSeed( int _randomseed) { randomseed = _randomseed; }
private:
double Total(double i, double j) const;
double GetValue(double x, double y) const;
double Interpolate(double x, double y, double a) const;
double Noise(int x, int y) const;
double persistence, frequency, amplitude;
int octaves, randomseed;
};
#include "PerlinNoise.h"
PerlinNoise::PerlinNoise()
{
persistence = 0;
frequency = 0;
amplitude = 0;
octaves = 0;
randomseed = 0;
}
PerlinNoise::PerlinNoise(double _persistence, double _frequency, double _amplitude, int _octaves, int _randomseed)
{
persistence = _persistence;
frequency = _frequency;
amplitude = _amplitude;
octaves = _octaves;
randomseed = 2 + _randomseed * _randomseed;
}
void PerlinNoise::Set(double _persistence, double _frequency, double _amplitude, int _octaves, int _randomseed)
{
persistence = _persistence;
frequency = _frequency;
amplitude = _amplitude;
octaves = _octaves;
randomseed = 2 + _randomseed * _randomseed;
}
double PerlinNoise::GetHeight(double x, double y) const
{
return amplitude * Total(x, y);
}
double PerlinNoise::Total(double i, double j) const
{
//properties of one octave (changing each loop)
double t = 0.0f;
double _amplitude = 1;
double freq = frequency;
for(int k = 0; k < octaves; k++)
{
t += GetValue(j * freq + randomseed, i * freq + randomseed) * _amplitude;
_amplitude *= persistence;
freq *= 2;
}
return t;
}
double PerlinNoise::GetValue(double x, double y) const
{
int Xint = (int)x;
int Yint = (int)y;
double Xfrac = x - Xint;
double Yfrac = y - Yint;
//noise values
double n01 = Noise(Xint-1, Yint-1);
double n02 = Noise(Xint+1, Yint-1);
double n03 = Noise(Xint-1, Yint+1);
double n04 = Noise(Xint+1, Yint+1);
double n05 = Noise(Xint-1, Yint);
double n06 = Noise(Xint+1, Yint);
double n07 = Noise(Xint, Yint-1);
double n08 = Noise(Xint, Yint+1);
double n09 = Noise(Xint, Yint);
double n12 = Noise(Xint+2, Yint-1);
double n14 = Noise(Xint+2, Yint+1);
double n16 = Noise(Xint+2, Yint);
double n23 = Noise(Xint-1, Yint+2);
double n24 = Noise(Xint+1, Yint+2);
double n28 = Noise(Xint, Yint+2);
double n34 = Noise(Xint+2, Yint+2);
//find the noise values of the four corners
double x0y0 = 0.0625*(n01+n02+n03+n04) + 0.125*(n05+n06+n07+n08) + 0.25*(n09);
double x1y0 = 0.0625*(n07+n12+n08+n14) + 0.125*(n09+n16+n02+n04) + 0.25*(n06);
double x0y1 = 0.0625*(n05+n06+n23+n24) + 0.125*(n03+n04+n09+n28) + 0.25*(n08);
double x1y1 = 0.0625*(n09+n16+n28+n34) + 0.125*(n08+n14+n06+n24) + 0.25*(n04);
//interpolate between those values according to the x and y fractions
double v1 = Interpolate(x0y0, x1y0, Xfrac); //interpolate in x direction (y)
double v2 = Interpolate(x0y1, x1y1, Xfrac); //interpolate in x direction (y+1)
double fin = Interpolate(v1, v2, Yfrac); //interpolate in y direction
return fin;
}
double PerlinNoise::Interpolate(double x, double y, double a) const
{
double negA = 1.0 - a;
double negASqr = negA * negA;
double fac1 = 3.0 * (negASqr) - 2.0 * (negASqr * negA);
double aSqr = a * a;
double fac2 = 3.0 * aSqr - 2.0 * (aSqr * a);
return x * fac1 + y * fac2; //add the weighted factors
}
double PerlinNoise::Noise(int x, int y) const
{
int n = x + y * 57;
n = (n << 13) ^ n;
int t = (n * (n * n * 15731 + 789221) + 1376312589) & 0x7fffffff;
return 1.0 - double(t) * 0.931322574615478515625e-9;/// 1073741824.0);
}
一位朋友刚刚将我与这个问题联系起来，我想我会尝试清理一些在接受的答案中没有解决的问题。
Elias 的有趣且有用的文章使用“价值噪音”而不是“柏林噪音”。值噪声涉及随机点的曲线拟合。梯度噪声（其中 Perlin 噪声是一个主要示例）创建一个由 0 值点组成的点阵，并为每个点赋予一个随机梯度。他们经常互相混淆！
http://en.wikipedia.org/wiki/Gradient_noise
其次，使用第三个值作为种子是昂贵的。如果您想要随机地形，请考虑将您的原点转换为随机数量。3D 调用比 2D 调用要贵得多（例如，prefer getNoise2D(x + XSEED, y + YSEED) over getNoise3D(x, y, ZSEED)）。假设 z 值保持不变，您所做的就是使用 z 值来选择特定的 2D 噪声切片。
第三，直接函数调用将返回总体上相当平滑和滚动的值，不像真实地形那样崎岖不平，因为它的随机性仅限于单一频率。为了获得更崎岖的地形，一个好的技术是将在不同频率下通过噪声空间的多个调用相加，通常设置一个“分形”值。
因此，例如，求和noise(x, y) + (1/2)(noise(x*2, y*2) + (1/4)(noise(x*4, y*4)...
结果总和可能经常超出 -1 到 1 的范围，因此您必须在值有用之前对结果进行归一化。我想建议设置一个保证保持在 [-1, 1] 范围内的系列，例如，通过根据您使用的“八度音阶”数量进行渐进式加权。（但我不知道这是否真的是最有效的方法。）
四个八度的例子：(1/15)(noise(x, y) + (2/15)(noise(2x, 2y) + (4/15)(noise(4x, 4y) + (8/15)(noise(8x, 8y)
第四，当将范围从 -1 到 1 的结果映射到更常用于颜色值或颜色图（0 到 1）的归一化时，Ken Perlin 描述了两种算法。其中一个被命名为“smooth”，其中映射值通过一种简单的翻译算法进行操作：
f(x) = (x + 1) / 2
另一个被命名为“turbulent”，其中映射值计算如下：
f(x) = | x |;
对于前者，结果值将在颜色范围内变化，极端情况下人口稀少。对于后者，结果值将在颜色范围或颜色图的一端“折叠”。这种折叠将在折叠点处形成有棱角的山脊，而不是平滑滚动。（这假设将八度音阶的总和保持在 -1 到 1 的范围内，并且如果使用自定义颜色映射，则颜色范围会在映射过程中顺利进行。这些条件都不是“必需的” “虽然，并且可以播放有趣的效果。）
我正在开发一个 SimplexNoise 可视化器... [编辑：现在在 GitHub 上：SiVi：基于 Java 的 2D 梯度噪声可视化器] ...作为一个 Java 项目。可以找到可视化器的初稿...... [编辑：我正在删除指向旧 java-gaming.org 站点的死链接。该站点已迁移到 jvm.gaming.org。如果你去 jvm-gaming，请注意，对 SiVi 的旧引用也往往有死链接。]
关于 SimplexNoise 如何工作（以及 Perlin vs Gradient 背景）的精彩文章：http: //staffwww.itn.liu.se/~stegu/simplexnoise/simplexnoise.pdf
Stefan Gustavson 在这方面做得非常好！
幅度控制地形的高/低，流动的频率，较低的频率更流动。
所以如果你想要一个锯齿状的山地景观，你需要两者兼而有之。
这是我不久前在 JavaScript 中使用 3D Perlin Noise 编写的表面生成示例。因为在表面体素要么存在要么不存在，我只是在计算柏林噪声立方体后应用一个阈值。在该示例中，所有维度的噪声概率均相等。当您向地面增加随机值并向天空减少随机值时，您可以获得更逼真的景观。
http://kirox.de/test/Surface.html
必须启用 WebGL。在撰写本文时，我建议使用 Chrome 以获得最佳性能。