Vad är Perlin Noise?

Perlin-brus använder sig av en delvis slumpmässig serie av tal som beräknas till en bild. Två- och tredimensionella bilder skapade på detta sätt är avsedda att efterlikna naturliga föremål som solen, moln och marmor, till exempel. Konceptet skapades i mitten av 1980-talet av Ken Perlin, en datavetenskapsexpert och högskoleprofessor fortfarande 2007. Det ger relativt smidiga slumpmässiga funktioner jämfört med kapaciteten hos typiska programmeringsspråk. Styrning för småskaliga såväl som stora element är möjliga.

Grafikåtergivningsprogram använder Perlin-brus. På programmeringsnivån beräknas simuleringsbruset med hjälp av matematiska formler. Dessa komplexa formler används för att skapa grafik i en, två eller tre dimensioner. Olika parametrar definieras numeriskt i en ekvation. Siffran som representerar brusvärdet, tillsammans med summan av andra värden, resulterar i en grafisk linje i den första dimensionen.

I två dimensioner använder en datorgenererad visuell effekt numeriska värden mindre än en bilds upplösning, särskilt en gråskalebild. Perlin-brus kan också visualiseras i tre dimensioner. Texturer av objekt på en datorskärm kan analyseras bortom bara en sida och var som helst på ytan. Dessa punkter kan flyttas för att skapa en roterande bild, och olika funktioner kan beräknas för att ändra bildens struktur. Detta hjälper till att avbilda rektangulära bilder och översätta dem till sfäriska representationer.

Perlin-brus kan användas i den kreativa processen med samma metoder. Det används i animering, eftersom samma principer kan tillämpas på animerade karaktärer så att deras rörelser ser jämna ut. Realistiskt utseende moln såväl som terräng kan också skapas från både ett markperspektiv och från ovan. Färg och textur kan också läggas till, så Perlin-brus är fördelaktigt för att skapa detaljerade simuleringar och bilder som är antingen abstrakta eller realistiska.

Datorprogram styr värdebruset, så användaren behöver inte förstå de matematiska begreppen. Ett program använder en algoritm för att välja en ingångspunkt, välja en gradientvektor för närliggande punkter och beräkna ytterligare gradienter. Beräkningar med koordinater härleder sedan bildens skala, och mönster som upprepas till mindre variationer kan skapas för att simulera naturen hos ett fraktalt landskap. Att ändra skalan för sådana mönster innebär att man använder en numerisk skalningsfunktion som kallas oktaver. Olika datorprogram hjälper till att återge detaljerade bilder baserade på numeriska beräkningar som skulle ta för lång tid för en person att utföra manuellt.