Vad är Wavelet Noise?

May 17

Wavelet buller är en banbrytande funktion som används i tredimensionella datorgrafik. När grafiker skapa tredimensionella strukturer, möter de problem som förlust av detaljer och aliasing med befintliga brusfunktioner. Wavelet brusfunktioner lösa dessa problem och ge textur skapare för att göra mer realistiska texturer. Det utvecklades av Tony DeRose och Robert L. Cook på Pixar Animation Studios, som publicerade ett dokument om ämnet.

Skapa tredimensionella strukturer eller visuella element i datorgrafik innebär att man använder brusfunktioner. Realistisk-sken rök, moln, och eld är en utmaning att skapa inom en tredimensionell, datorgenererad miljö. Den mest populära brusfunktion används heter Perlin brus och har utvecklats av Ken Perlin. Först används för att skapa spektakulära visuella effekter i filmen Tron 1982, vann Perlin en Oscar från Academy of Motion Picture Arts and Sciences för hans bidrag.

Buller Funktionen Perlin är en industristandard och gör visuella effekter konstnärer att skapa naturliga blickande syntetiska texturer. Det lider från några mycket specifika problem, dock. Vid höga spatiala frekvenser, förlorar bilden en mycket detaljerat och ser artificiella, speciellt när avlägsna objekt som horisonten är representerade. Aliasing är också ett problem; det resulterar i snedvridningar i bilden eller struktur. Den detaljförlust kontra aliasing är kritiska problem som blir väldigt uppenbart när tredimensionella brus används för att textur en tvådimensionell yta inom den grafiska industrin.

Förmildrande banden för att minska aliasing effekter leder till andra oönskade konsekvenser. När förstoringsglas en scen, är textur detaljerna syns senare jämfört med geometrin, och båda elementen verkar inte bindas ihop. Uren bleknar också på ett sätt som verkar helt konstlad. En metod som kallas reserv faltning försökt att lösa dessa problem, men inte helt lösa dem.

Wavelet brusfunktioner undviker alla dessa frågor. De är ett alternativ till att använda Perlin brusfunktioner för att skapa naturtrogna texturer i tredimensionell grafik. Ganska lätt att genomföra, gör det visuella effekter skaparna att använda tre-dimensionell wavelet brus att texturera en tvådimensionell yta ganska bra eftersom det är utmärkt bandbegränsad.

Det tillåter ortogonala band och tillåter formen av spektrumet som ska kontrolleras mer fint. Det buller som genereras är helt band begränsad, vilket gör en stor mängd detaljer som ska skapas med mycket lite aliasing. Den wavelet buller funktionen tillåter en brusfunktion med en hård frekvens cutoff skapas helt enkelt.