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WebGL进阶——走进图形噪声

细胞噪声; 梯度噪声 (Gradient Noise) 梯度噪声产生的纹理具有连续性,所以经常用来模拟山脉、云朵等具有连续性的物质,该类噪声的典型代表是Perlin Noise。...float noise(vec2 p) { p *= SCALE; // TODO } 第二步,梯度向量生成,这一步是根据第一步生成的网格的顶点来产生随机向量,四个顶点就有四个梯度向量; 我们需要将每个网格对应的随机向量记录下来...,入参是网格顶点的坐标,返回值是随机向量。...第三步,梯度贡献计算,这一步是通过计算四个梯度向量对当前片元点P的影响,主要先求出点P到四个顶点的距离向量,然后和对应的梯度向量进行点积。...Normal Mapping 除了通过heightMap生成地形,还可以通过法线贴图改变光照效果,实现材质表面的凹凸细节。 这里的噪声值被映射为法线贴图的color值。

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QQ 25年技术巡礼丨技术探索下的清新设计,打造轻盈简约的QQ9

我们可以把图像分成若干个网格,然后在每个网格内进行顶点插值计算,如下图所示,在二维图形中,每个网格会有4个顶点(同理,如果是在三维图形中,就会有8个顶点)。生成的噪音图形如下右图所示。...Perlin 噪音相对会更加贴近我们想要的效果,Perlin 噪音在宏观视角上也是重复的,但当把噪音的频率适当调整后,在微观的视角上就会呈现出一种随机而又自然的效果。...关于 Perlin 噪音,我们使用的是其改进后的算法,在二维图形中,噪音由原来4个顶点的插值计算下降到了3个顶点的插值计算,以达到减少运算量的效果。...最后记得选择一个合适的频率,让 Perlin 噪音看上去更加的自然。 2.4 舞动起来 到目前为止,我们得到的还只是一张静态图片,我们需要让图像舞动起来。...为此,我们需要使用到 3D Perlin 噪音,由于 Perlin 噪音在任意方向都是平滑、连续的。于是我们要做的就是定期的,朝着固定方向切割 3D 空间就可以了。

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    简单聊聊 Perlin 噪声(下篇)

    Perlin 噪声 理解了二维的 Value 噪声,我们就可以进一步来看 二维的 Perlin 噪声了....二维 Perlin 噪声的生成方式和 二维 Value 噪声的生成方式大体相同,二维 Perlin 噪声也是根据给定的坐标选取对应的正方形,并将该正方形的四个顶点作为插值端点,但是在 Perlin 噪声中...(注:上图展示的是实际生成的二维 Perlin 噪声数据,显示上没有做额外的插值处理,所以看起来会有明显的边界) Simplex 噪声 Simplex 噪声是 Perlin 噪声的改进版,(二维)Perlin...噪声通过选取对应的正方形(方形)来获取插值端点,(二维)Simplex 噪声则是选取对应的三角形(单形)来获取插值端点.这样做的好处是单形的顶点数是随着维度线性增长的,而方形的顶点数是随着维度指数增长的...噪声还是比较简单的,譬如 三维 Perlin 噪声,使用的是立方体(三维中的方形)的 8 个顶点作为插值端点,更高维度的话,则是使用 超立方体 的各个端点作为插值端点,端点个数与维度( DDD )呈指数关系

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    如何生成酷炫的背景图片? | 数字艺术 Perlin Noise

    这些自然效果的表现,都可以通过 Perlin Noise 表现出来。 Perlin noise Perlin noise是一个随机序列生成器,它的表现比标准random更自然、更和谐。...计算该点到各个晶格顶点的距离向量,再分别与顶点上的梯度向量做点乘,得到个点乘结果。...插值 使用缓和的曲线来计算它们的权重和。由高等数学可以知道,函数越是高阶可导函数曲线越是平滑,在一阶导满足连续性,但它的二阶导在晶格顶点处(即t = 0或t = 1)不为0,会造成明显的不连续性。...举例说明: 此处蓝点代表2D平面输入的(x,y)坐标点和其周围的4个晶体格顶点。 这里的蓝点代表输入坐标 其他4个晶体格顶点单位坐标 在4个单位坐标的每个坐标上,生成所谓的伪随机梯度向量。...可以使用Perlin噪波为绘制线算法引入抖动,使其看起来像是用手绘制的。 二维 Perlin函数 地形 Perlin Noise 用来表现地形的连绵起伏。

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    【笔记】《计算机图形学》(11)——纹理映射

    这系列的笔记来自著名的图形学虎书《Fundamentals of Computer Graphics》,这里我为了保证与最新的技术接轨看的是英文第五版,而没有选择第二版的中文翻译版本。....因此我们用一张RGB图片称为法线图, 用纹理映射的方法在运行中查找当前需要渲染的顶点的法线, 然后用图中RGB代表的xyz的法线来参与光照计算....我们知道凹凸图中保存了物体的深度信息,置换贴图就首先对模型进行了曲面细分, 然后在纹理查找的时候, 凹凸图动态改变目标表面的顶点位置, 让顶点按照法线方向进行深度改变, 这个过程由于是在着色的时候才进行所以相对来说不会消耗太大的性能...对于阴影贴图技术, 动态阴影是由下面的流程来实现的: 对于每一帧, 除了渲染真实画面外还从各个需要产生阴影效果的光源位置渲染一张深度图dmap, 这里为了效率考虑渲染深度图的分辨率可以不用那么高, 这个分辨率就是我们常见的...实体噪声 实体噪声(Soild Noise), 或者称为柏林噪声(Perlin Noise)是图形学一大伟大的发明, 其用来模拟处无规律但纹理包含一定连续性的随机图像, 非常适合用来模拟木头, 石头的纹理或者火焰

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    一篇文章搞懂柏林噪声算法,附代码讲解

    ,其他4个点则是单元正方形的各顶点 接着,我们给4个顶点(在3维空间则是8个顶点)各自生成一个伪随机的梯度向量。...下面有个2维空间下的例子: [1501208696813_1873_1501208696858.jpg] 图3:各个距离向量 对每个顶点的梯度向量和距离向量做点积运算,就可以得出每个顶点的影响值:...因此,通过两向量点积,我们就知道该顶点的影响值是正还是负的。不难看出,顶点的梯度向量直接决定了这一点。...我们只要明白grad()函数的作用在于计算随机选取的梯度向量以及顶点位置向量的点积。...插值整合 经过前面的几步计算,我们得出了8个顶点的影响值,并将它们进行平滑插值,得出了最终结果: public double perlin(double x, double y, double z)

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    Unity Mesh基础系列(一)生成网格(程序生成)

    它可以来自于其他软件制作的3D模型进行导入,可以是由代码动态生成出来的,也可以是一个sprite、UI元素或者是粒子系统,这些统统都是要用到mesh的,就连一些屏幕的后处理特效都需要使用mesh来渲染。...这些subMesh来自于导入的3D模型,本教程将不讨论这些内容。 通过调整mesh的material,可以完全改变mesh的表现。...请注意,移动到下一行的时候,需要将顶点索引递增一下,因为每一行有一个顶点比Tiles的索引多一个。 ? ? ? 正如你所看到的,整个网格现在充满了三角形,一次一行。...由于三角形总是在一个平面上的,所以不需要提供的单独的法线信息。但是,我们可以通过提供法线来达到一些“作弊”行为。在现实中,顶点是没有法线的,但三角形有。...法线是每个顶点单独定义的,所以我们必须填充另外一个向量数组。或者,我们可以要求网格根据其三角形来确定法线本身。这次我们偷下懒。 ? 法线是怎么计算的?

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    小功能⭐️Unity2018 Shader Graph——全息影像、物体消融

    2、设置及工作流程介绍 3、Demo展示 4、自定义节点介绍 Shader Graph介绍 Shader分为Vertex Shader和Fragment Shader Vertex Shader(顶点着色器...):位置、法线、UV。...Input:从mesh可以获取的一些信息,法线、切线、位置、Matrix、贴图等 Master:上面第4条有提到 Math:数学相关函数 Procedural:在ShaderGraph中程序化的生成噪音贴图...、法线贴图 5)、在左上角的graphs里创建两个Texture输入接口,分别是材质贴图、法线贴图,将这两个输入点拖出来作为属性,分别赋值给4),将其中一个的Type改为Normal(Normal连接Normal...2)、工作窗口添加刚才创建的子图(主贴图、法线贴图两节点的子图),graphs添加主贴图、法线贴图两个属性,将该两个属性赋值给子图。

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    【Shader】Shader官方示例

    可以使用“顶点修改器”功能,该功能将修改在的顶点着色器 的传入顶点数据。...这是一个着色器,它沿着法线按照材质中指定的量移动顶点: Shader "Example/Normal Extrusion" { Properties { _MainTex ("Texture...: 更实际的用途可能是计算内置输入变量不提供的任何每顶点数据; 或优化着色器计算。...例如,可以在GameObject的顶点处计算Rim光照,而不是在每像素的Surface Shader中进行计算。 最终颜色修改器 可以使用“最终颜色修改器”功能来修改由着色器计算的最终颜色。...这是一个简单的着色器,它将色调应用于最终颜色。这与仅对表面Albedo颜色应用色调不同:此色调还会影响来自Lightmaps的 任何颜色,光探针 和类似的额外来源。

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    第5章-着色基础-5.3-实现着色模型

    (来自计算机图形档案[1172]的中国龙网格,斯坦福3D扫描存储库的原始模型。) 原则上,可以在像素着色器中仅计算着色模型的镜面高光部分,并在顶点着色器中计算其余部分。...这些属性通常包括曲面的位置、曲面法线以及可选的曲面切线向量(如果需要进行法线映射)。 请注意,即使顶点着色器总是生成单位长度的表面法线,插值也可以改变它们的长度。请参见图5.10的左侧。...出于这个原因,法线需要在像素着色器中重新归一化(缩放到长度 1)。但是,顶点着色器生成的法线长度仍然很重要。如果顶点之间的法线长度变化很大,例如,作为顶点混合的副作用,这将扭曲插值。...禁用插值(可以分别为每个顶点值完成)导致来自第一个顶点的值传递给图元中的所有像素。 5.3.2 实现示例 我们现在将展示一个示例着色模型实现。...gl_Position变量是任何顶点着色器所需的输出。 请注意,法线向量在顶点着色器中未归一化。

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    3D 小姐姐模型是怎么“捏”成的? 初识 Mesh 知识点!

    今天菜鸟带大家了解一下3D模型组成之顶点数据,UV 数据,法线数据等一系列数据。...: boolean; } 上边的数据结构是直接从引擎代码拷贝过来的,其实从字面意思也可以理解到其中包含了:「顶点,法线,uv切线,顶点颜色,索引,包围盒坐标等一系列数据」 数据解析 关键的来了,下边我们就会对以上主要的的数据结构进行解释...法线 normals 法线:它是一个向量,和 UV 一样,它都属于顶点的属性。它的数量和 UV 一样都是与顶点一一对应的。...,「position中每三个值代表一组,也就是一个坐标点,uv中每两个值代表一个坐标点」,indices 中的值代表的是 position,UV 中的「第几个坐标点」,而不是直观的下标。...通过索引来控制,作为顶点属性的 UV 和法线,以至于顶点颜色都会同时也会受到索引的影响,也就是索引同时控制了顶点以及uv和法线,简单的平面: let point = [ 0, 0, 0,

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    【笔记】《Surface-from-Gradients: ...》的思路

    p,-q,1)/sqrt(p^2+q^2+1)转换为了单位长度的法线图 对于法线图中的每个像素, 像素中心都代表了一个输入梯度(p,q), 分别是法线的x分量和y分量 对于每一个像素(i,j),...都以像素中心为中心建立起一个四边形小面片, 这个面片以四个顶点v为边界 每一个顶点vij是初始化在法线图xoy坐标系中的((i-1/2)h,(j-1/2)h,0)中, 此处的h是输入像素的宽, 这里可以发现这个计算其实就是像素坐标系的像素边界...然后此时如下图定义一个平面, 这个平面无限延展, 其中心是cij, 平面的朝向是法线图所指示的像素法线朝向, 由于这里我们只改变顶点的z, 因此我们可以用下面的公式将当前的顶点投影到其对应的中心cij所生成的这个平面上...为了处理顶点数量不匹配的问题, 简单地平均化顶点显然不是好方法, 这里引出了下面的全局混合步骤. ---- PartD 全局混合 首先对于每小面片fij, 其四个顶点的目标Z深度可以写为下面的向量形式...对于高频噪声的方法, 文中的处理方法是提前查找出那些过于突出的法线, 也就是那些于z轴角度差距过大的法线,将其定为异常值然后用和破洞处理一样的方法, 将其作为空法线来对待 ---- PartF 结果与总结

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    Real-Time Dense Surface Mapping and Tracking(论文)

    要是有侵权什么的,请踢我一脚,我赶紧删除。 先放目录 因为我也没有找到一个合适的共享文件的方法,所以就先不放共享链接了。...来自传感器的深度数据被反投影到相机空间以创建顶点图。法线贴图是通过在每个像素处取近似切向量的叉积来创建的。 姿态估计 此步骤旨在估计 6DoF 相机姿态。...为了估计每一帧的姿态,我们使用了迭代最近点算法的线性最小二乘优化与点到平面误差度量和投影数据关联来寻找对应关系。估计姿势给出了从相机到全局空间的转换。...每个体素包含一个截断的有符号距离值,表示相应体素离表面的距离。 通过光线投射进行表面预测 通过在过零处渲染表面来生成隐式表面的视图。它为每一帧提供了更好的全局坐标和法线估计。...MarchingCubes(MC)算法是面绘制算法中的经典算法,它是W.Lorensen等人于1987年提出来的一种体素级重建方法。

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    3D 可视化入门:渲染管线原理与实践

    来自某不愿具名同学的投稿,文章较长建议 PC 端观看~ 一、引子 玩 3D 游戏的时候,有没有想过这些 3D 物体是怎么渲染出来的?其中的动画是怎么做的?...每点一次鼠标,就在图元数组中添加一个顶点,完成整个渲染的流程后,在画布上绘制出了一个白色的点。 那么怎么画线和三角形呢?...4.2.2 填充三角形 这里最常见的是使用扫描线填充法。 每扫到一条边,则 +1,如果是奇数,则填充扫描到的像素点。...着色有以下几种方法: 7.3.1 平面着色 - Flat Shading 一个三角形有三个顶点,我们选择一个代表顶点(第一个顶点,或者三角面的法线和颜色均值),在给三角形着色时,针对这个顶点的颜色和法线计算光照效果...获得顶点的法线 - 邻多边形均值(和上面一样) 获得边与像素点的法线 - 双线性差值 顶点法线,平面着色,高洛德着色,冯氏着色 对比 ThreeJS 示例,了解三种着色方式的区别: MeshPhongMaterial

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    基础渲染系列(六)——凹凸

    但是每个四边形只有四个法线,每个顶点一个。这只能产生平滑的过渡。如果我们想要变化的并且粗糙的表面,则需要更多的法线。 那么还有一种方法,我们可以将四边形细分为更小的四边形,这让我们可以使用更多法线。...) 当然,这是真实切向量的非常粗略的近似。它将整个纹理视为线性斜率。我们可以通过采样两个更靠近的点来做得更好。例如,U坐标为0和½。这两个点之间的变化率是U的每半个单位f(1/2)-f(0)。...因为更容易处理每单位单位的变化率, 我们将其除以两点之间的距离,然后得到 ? ,这会给一个切向量 ? 。...2 法线贴图 当凹凸贴图起作用时,我们需要执行多个纹理样本和有限差分计算。这似乎是一种浪费,因为生成的法线应该始终相同。为什么所有这些工作每一帧都要做一遍呢?...但这并不能消除对同步工作流程的需求。 4.4 逐顶点或者逐像素的副法线 如果要与Unity的标准着色器保持一致,则必须计算每个顶点的副法线。这样做的好处是我们不必在片段着色器中计算叉积。

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    Procedural Noise Adversarial Examples for Black-Box Attacks on Deep Neural Networks 论文笔记(2)

    个体攻击 在我们的第一个实验中, 我们对来自验证集的1,000个随机图像进行每个图像的攻击, 每个图像的预算最多为100个查询. 我们测试三种不同的攻击方法....这些攻击在来自验证集的8,000个随机图像上进行评估. 我们测试了两个Perlin噪声攻击, Perlin-R和PerlinBO....这种边际改进可以归因于在增强数据集上训练的分类器, 其中图像包含结构化的对抗性噪声. 但是, 我们注意到这些改进仅为Perlin噪音攻击提供了边际防御....由于网络具有相同的权重并且测试图像来自相似的分布, 因此在95%的置信区间内结果的差异应该可以忽略不计....如前所述, 对抗性训练使得这些分类训练略微好一点, 但对于Perlin噪音攻击并没有那么明显. 两种Perlin噪声攻击都比快速白盒攻击更好.

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    Threejs入门之十:认识缓冲几何体BufferGeometry(三)

    在数学上,我们知道在一个平面上,法线就是该平面的垂线,如果是光滑曲面,一点的法线就是该点切面的法线;Three.js中法线是通过顶点定义,默认情况下,每个顶点都有一个法线数据,我们通过一个类型数组来标识各个点的顶点法线...设置几何体的顶点法线属性// 设置几何体的顶点法线属性.attributes.normalgeometry.attributes.normal = new THREE.BufferAttribute(normals..., 3)这样设置后,就可以在浏览器中正常看到物体了 这里需要注意的一点是顶点法线的数据和顶点的位置数据是一一对应的,如果我们使用了顶点索引,顶点法线数据也要和顶点位置数据一一对应// 矩形平面,有索引,...有2个顶点重合,有4个顶点// 每个顶点的法线数据和顶点位置数据一一对应const normals = new Float32Array([ 0, 0, 1, //顶点1法线( 法向量 )...0, 0, 1, //顶点2法线 0, 0, 1, //顶点3法线 0, 0, 1, //顶点4法线])// 设置几何体的顶点法线属性.attributes.normalgeometry.attributes.normal

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    2D刚体动力学开源模拟器Dyna-Kinematics

    解决碰撞的重要部分是了解碰撞法线是什么。 在顶点-边缘碰撞中,碰撞法线只是边缘的法线。 但是顶点-顶点碰撞呢? 顶点只是点,因此它们没有法线。 有许多方法可以为此类碰撞计算适当的法线。...不支持OBB与墙形成的拐角之间的碰撞。 因此,墙壁必须形成凸形,以确保永远不会发生无支撑的碰撞。OBB之间的冲突分为两类:顶点-顶点冲突和顶点-边缘冲突。...对于顶点-顶点碰撞,将碰撞体的质心连接起来的线用作碰撞法线。通过解决简单的几何问题可以检测到碰撞。 没有像分离轴定理那样复杂的东西被使用。...仅将顶点投影到法线或边缘上即可查看它们是否穿透,并计算它们的相对速度以查看它们是否碰撞。 使用经典的四阶Runge-Kutta方法执行积分。时间步是固定的。...如果将时间步长设置为20毫秒,则每次渲染一帧时,仿真都会提前20毫秒,而与渲染每帧所花费的时间无关。

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    【GAMES101-现代计算机图形学课程笔记】Lecture 10 Geometry 1 (介绍)

    1.2 凹凸贴图(法线贴图) 我们可以看到下图的橘子会有坑坑洼洼的感觉,那这种效果如何实现呢?...前面我们有介绍过法线方向的改变会导致光的亮度等变换,这样就等同于像素之间有了明暗变化,所以就有了凹凸感。 上面提到的法线贴图方法并不需要改变任何几何信息,即不需要增加二维平面划分成更多的三角形。...既然知道了切线方向,那么法线方向就很容易计算出来了,即切线方向逆时针旋转90°即可,所以扰动后的法线方向为 1.2.2 3D case 同理在3D情况下则有两个方向的变换,即u,v方向。...位移贴图和法线贴图使用的纹理是一样的,只不过位移贴图不再变换法线方向,而是真实地对每个三角形的顶点做一定的位移。上图中可以看出两种方法的区别(虽然右边看起来有点恶心。。)...比如下图示展示的Perlin noise(柏林噪声),就可以得到一种大理石纹理的效果。 还有一种三维纹理的应用时医学上的应用,即volume rendering(体渲染) 2.

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    进阶渲染系列(一)——平坦和线框着色(导数和几何体)

    为了使三角形看起来像它们实际一样平坦,我们必须使用实际三角形的表面法线。它将使网格具有多面外观,称为平面着色。这可以通过让三角形的三个顶点的法线向量等于三角形的法线向量来完成。...除非它们有明确设计过,用来表示三角形的法线,否则此处存储的法线向量对我们没有用。在片段程序中,我们只能访问插值的顶点法线。 为了确定表面法线,我们需要知道三角形在世界空间中的方向。...因此,按逆时针方向给出三角形的顶点a ,b和c,其法线向量为n =(c-a)×(b-a)。通过归一化,可以得到最终的单位法向矢量。 ? ? (推导三角形的法线) 实际上,我们不需要使用三角形的顶点。...这意味着导数仅在每个块中更改,每两个像素一次,而不是每个像素更改。结果,这些导数是一个近似值,当用于每个片段非线性变化的数据时,它们将显得块状化。...1.3 逐三角形修改顶点法线 要找到三角形的法线向量,请先提取其三个顶点的世界位置。 ? 现在,执行标准化的叉积,每个三角形一次。 ? 用该三角形法线替换顶点法线。 ? ?

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