GLSL的随机/噪声函数

由于GPU驱动供应商通常不会费心在GLSL中实现noiseX，我正在寻找一个“图形随机化瑞士军刀”实用函数集，最好是在GPU着色器中优化使用。我更喜欢GLSL，但是任何语言的代码对我来说都可以，我可以把它翻译成GLSL。

具体来说，我希望:

a)伪随机函数- n维，均匀分布于[-1,1]或[0,1]之上，从m维种子(理想情况下是任何值，但我同意将种子限制在，比如说，0..1为结果均匀分布)。喜欢的东西:

float random  (T seed);
vec2  random2 (T seed);
vec3  random3 (T seed);
vec4  random4 (T seed);
// T being either float, vec2, vec3, vec4 - ideally.

b)连续的噪声，比如柏林噪声——同样是n维，+-均匀分布，有约束的值集，看起来不错(一些配置外观的选项，比如柏林电平也很有用)。我希望签名是这样的:

float noise  (T coord, TT seed);
vec2  noise2 (T coord, TT seed);
// ...

我对随机数生成理论不太感兴趣，所以我最渴望的是一个现成的解决方案，但我也很喜欢这样的回答:“这里有一个非常好的，高效的1D rand()，让我解释一下如何在它的基础上制作一个好的n维rand()……”．

当前回答

这里还有一个由McEwan和@StefanGustavson描述的很好的实现，看起来像柏林噪声，但“不需要任何设置，即不需要纹理或统一数组。只需将它添加到你的着色器源代码，并在任何你想要的地方调用它”。

这非常方便，特别是考虑到Gustavson早期的实现，@dep链接到，使用1D纹理，这在GLSL ES (WebGL的着色语言)中是不支持的。

2011-06-07 22:33:49

其他回答

一个直的、锯齿状的1d柏林版本，本质上是一个随机的lfo之字形。

half  rn(float xx){         
    half x0=floor(xx);
    half x1=x0+1;
    half v0 = frac(sin (x0*.014686)*31718.927+x0);
    half v1 = frac(sin (x1*.014686)*31718.927+x1);          

    return (v0*(1-frac(xx))+v1*(frac(xx)))*2-1*sin(xx);
}

我还在shadertoy所有者inigo quilez perlin教程网站上找到了1-2-3-4d perlin噪音，voronoi等等，他有完整的快速实现和代码。

2013-09-25 11:40:58

这非常方便，特别是考虑到Gustavson早期的实现，@dep链接到，使用1D纹理，这在GLSL ES (WebGL的着色语言)中是不支持的。

2011-06-07 22:33:49

对于非常简单的伪随机的东西，我使用这个在线程序，我在互联网上找到的地方:

float rand(vec2 co){
    return fract(sin(dot(co, vec2(12.9898, 78.233))) * 43758.5453);
}

你也可以使用任何你喜欢的PRNG生成一个噪音纹理，然后以正常的方式上传这个，并在你的着色器中采样值;如果你愿意，我可以稍后再找一个代码样本。

另外，查看Stefan Gustavson的Perlin和Simplex噪声的GLSL实现文件。

2010-11-25 09:12:38

一定要用这个:

highp float rand(vec2 co)
{
    highp float a = 12.9898;
    highp float b = 78.233;
    highp float c = 43758.5453;
    highp float dt= dot(co.xy ,vec2(a,b));
    highp float sn= mod(dt,3.14);
    return fract(sin(sn) * c);
}

不要用这个:

float rand(vec2 co){
    return fract(sin(dot(co.xy ,vec2(12.9898,78.233))) * 43758.5453);
}

您可以在改进OpenGL ES 2.0的规范一行程序GLSL rand()中找到解释

2019-08-07 08:56:32

刚找到这个版本的GPU 3d噪声，据说它是最快的一个可用的:

#ifndef __noise_hlsl_
#define __noise_hlsl_

// hash based 3d value noise
// function taken from https://www.shadertoy.com/view/XslGRr
// Created by inigo quilez - iq/2013
// License Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Unported License.

// ported from GLSL to HLSL

float hash( float n )
{
    return frac(sin(n)*43758.5453);
}

float noise( float3 x )
{
    // The noise function returns a value in the range -1.0f -> 1.0f

    float3 p = floor(x);
    float3 f = frac(x);

    f       = f*f*(3.0-2.0*f);
    float n = p.x + p.y*57.0 + 113.0*p.z;

    return lerp(lerp(lerp( hash(n+0.0), hash(n+1.0),f.x),
                   lerp( hash(n+57.0), hash(n+58.0),f.x),f.y),
               lerp(lerp( hash(n+113.0), hash(n+114.0),f.x),
                   lerp( hash(n+170.0), hash(n+171.0),f.x),f.y),f.z);
}

#endif

2014-02-06 13:49:31

GLSL的随机/噪声函数

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