所有基于网格的噪声都不可避免地是各向异性的吗?


14

我对这也适用于更大数量的尺寸很感兴趣,但是对于这个问题,我将只关注2D网格。


我知道Perlin噪声不是各向同性的(方向不变),并且下面的正方形网格显示出来足以识别其方向。单纯形噪声对此有所改善,但是其下面的等边三角形网格仍然没有完全被遮盖。

我的直觉是,任何试图在电网上产生特定频率的噪声的尝试都会导致在未对准电网的方向上产生较低的频率。因此,尽管可以进行掩盖,但原则上讲噪声不能是各向同性的,除非在不参考网格的情况下生成噪声,否则平均频率在所有方向上都相同。

例如,对于一个无噪声的正方形网格,其边长为,水平或垂直顶点的频率为,而45度(通过正方形的相对角)的顶点的频率为。ñ1个ñ1个2ñ

方格显示边缘和对角线的长度

是否可以应用随机分布来抵消顶点位置,从而导致频率在所有方向上都相同?我怀疑没有这样的分布,但是我没有办法证明任何一种。

简而言之,有没有一种方法可以使给定频率的噪声完全基于网格,或者我应该专注于其他方法(基于非网格的噪声或伪装伪影的方法)吗?


我认为您可能会从信号处理或数学站点得到很好的答案。
艾伦·沃尔夫

1
我希望在计算机图形学上提出这样的要求,SE不仅能为我提供信号处理理论或数学证明,而且还能为从事计算机图形学研究工作的人员提供视角。我可能没有想到过,这使问题变得无关紧要,或者仅在某些情况下才有意义,如果是的话,我希望计算机图形学对此有所帮助。
trichoplax

我不知道您将如何有效地实现对最终构造数据的随机访问,也不知道如何将其扩展到3D,但是您是否可以使用基于非定期切片的内容,例如en.wikipedia.org/wiki/Penrose_tiling?即在每个图块的中心都有一个随机值?
西蒙F

1
@trichoplax我想到的另一个想法是,您所建议的位移听起来像是使用抖动网格来近似最小距离Poisson光盘分布的方案,例如用于抗锯齿的方案。我相信在选择如何生成那些抖动偏移量时需要格外小心。我尝试在我的论文集中进行快速搜索,然后突然出现的是V. Klassen 撰写的 “ Filtered Jitter”(onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1467-8659.00459/abstract)。这是从2000年开始的,因此可能会有更好的方法,但是肯定值得一试。
西蒙F

2
这是一篇有趣的论文:cs.utah.edu/~aek/research/noise.pdf(有用的关键字:“傅立叶光谱”)
John Calsbeek

Answers:


11

与数值方法和采样一样,它也取决于您认为“各向同性”的质量阈值。以及您认为是否存在的“基于网格的噪声算法”。

例如,Gabor Noise重现了目标光谱,例如蓝噪声,它在傅立叶域中是一个简单的各向同性环。现在,如果您认为此环不是分析性的而是栅格化的,那么它并不是完全对称的。同样,如果环的半径(即频率)太接近窗口大小(即最大频率),它将被截断(因此不再对称)。由您决定是否将它们视为各向异性;-)

“这不是一个圈子”-Magritte “这不是一个圈子”-奈奎斯特 “这不是一个圈子”-Magritte。。。。。。。。。。。。。。。。“这不是一个圈子”-奈奎斯特

您可能会或可能不会将傅立叶空间中的栅格化环称为“各向同性”。但是,在极端情况下,环变得比分辨率更细,或者比窗口更大,客观地失去了各向同性。


1
我认为图像会带来奇迹。
joojaa 2015年
By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.