有限制的景观过程化生成

Question

我希望实现地形的过程生成。经过深入研究，我得出结论应该使用其中一个渐变（连贯）噪声生成算法，例如Perlin Noise算法。然而，我不希望生成完全随机。我想应用一些限制条件（例如山脉范围在哪里，低地在哪里等）。

问题：

例如，我有一个表示某个景观元素的曲线。这条曲线是点数组。

1. 如何改进Perlin Noise算法，使得沿着这条曲线的噪声具有首选值范围（或者简单地说，值为0）？

2. 或者，如果我有一个由Perlin Noise算法输出的纹理（2D数组），如何将其转换为所需的噪声（受曲线影响）？

- JeB

Answer 1

我该如何改进Perlin噪声算法，使得沿着这条曲线的噪声具有首选值范围（或简单地说，值为0）？

可以通过将地图中的每个像素通过一个简单的p -> f(p)数学函数进行变换来实现这一点。

考虑一个函数，它将紫色线映射到蓝色曲线上-它强调低高度和非常高的高度，但使它们之间的过渡更陡峭（这个例子只是余弦函数，使曲线不太平滑会使转换更加明显）。

你也可以只使用曲线的下半部分，这样峰值会更加尖锐，低处则更加平坦（从而更易于玩耍）。

"

曲线的“锐利度”可以通过幂函数（使效果更加戏剧化）或平方根函数（减弱效果）轻松调整。

"

实际上，这个实现非常简单（特别是如果你使用余弦函数）-只需在地图中的每个像素上应用该函数即可。如果该函数不太数学上平凡，查找表也可以很好地工作（在表值之间进行三次插值，线性插值会产生伪影）。

（从我的答案中复制another question）

如果您只需要将生成的噪声转换为已知值范围（例如-1.0-1.0），请使用以下算法：

function scaleValuesTo(heightMap, newMin, newMax)
{
    var min = min(heightMap);
    var range = max(heightMap) - min;
    var newRange = newMax - newMin;

    for each coordinate x, y do:
        hrightMap[x, y] = newMin + (heightMap[x, y] - min) * newRange / range;
    end for
}

我想应用一些限制条件（比如山脉应该在哪里，低地应该在哪里等）。

这有点复杂，因为需要指定山脉的位置。最简单的解决方案是创建一个单独的高度图（可以通过程序生成或从位图加载），其中包含所需地形的粗略形状，然后将其与噪声图像相加。需要注意以下几点：

1）确保模板图没有锐利的边缘（这些在组合图上会非常明显）。盒状模糊通常足够实现此目的，尽管更复杂的滤镜（如高斯模糊）可以获得更好的效果（在某些情况下，盒状模糊会保留地图上的一些锐利边缘）。

2）您可能希望在较高海拔处给予噪声图更高的优先级，在较低海拔处给予较低的优先级。可以通过执行以下操作轻松实现：combinedMap[x, y] = templateMap[x, y] + (0.2 + 0.8 * templateMap[x, y]) * noiseMap[x, y]。

您可以在此图表中看到此方法：

我为自己的地形生成项目制作了这个。

- Matěj Zábský