すべてのグリッドベースのノイズは必然的に異方性ですか?


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これがより多くの次元にも適用されることに興味がありますが、この質問では2Dグリッドのみに焦点を当てます。


パーリンノイズは等方性(方向不変)ではなく、下にある正方形のグリッドがその向きを識別できるほど十分に現れることを知っています。シンプレックスノイズはこれを改善しますが、その下にある正三角形のグリッドはまだ完全に隠されていません。

私の直感では、グリッド上で特定の周波数のノイズを生成しようとすると、グリッドに整列していない方向の周波数が低くなります。そのため、これを隠すための試みを行うことができますが、グリッドを参照せずに生成しない限り、原則としてノイズを等方性にすることはできず、すべての方向で平均周波数が同じになります。

たとえば、ノイズのない正方形のグリッドで、正方形の辺の長さが、頂点の周波数は水平または垂直に、45度の頂点の周波数(正方形の反対側の角を通る)は。n1n12n

エッジと対角線の長さを示す正方形グリッド

すべての方向で周波数が同一になる頂点位置をオフセットするために適用できるランダムな分布はありますか?私の疑いは、そのような配布がないことですが、どちらの方法でも証明する方法がありません。

要するに、特定の周波数の完全なグリッドベースのノイズを作成する方法はありますか、それとも他のアプローチ(非グリッドベースのノイズまたはアーティファクトを隠す方法)に焦点を合わせる必要がありますか?


信号処理や数学のサイトから良い答えが得られると思います。
アランウルフ

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コンピューターグラフィックスを頼むことで、SEが信号処理理論や数学的な証明を与えるだけでなく、コンピューターグラフィックスで働いて研究する人々の視点を与える答えにつながることを期待しています。私が考えていないことで質問が無関係になることもあれば、特定の状況でのみ問題になることがあります。その場合は、その上でコンピューターグラフィックスの角度が必要です。
-trichoplax

最終構築データへのランダムアクセスを効率的に達成する方法も、3Dに拡張する方法もわかりませんが、en.wikipedia.org / wiki / Penrose_tilingなどの非周期的なタイルに基づいたものを使用できますか?すなわち、各タイルの中心にランダムな値がありますか?
サイモンF

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@trichoplax私が思いついた別の考えは、あなたが提案している変位は、例えばアンチエイリアスに使用されるような、ジッターグリッドを使用して最小距離ポアソンディスク分布を近似するために使用されるスキームのような音だということです。これらのジッタオフセットの生成方法を選択する際には、ある程度の注意が必要だと思います。私は自分の論文コレクションでクイック検索を試みましたが、出てきたのはV. Klassenの "Filtered Jitter"(onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1467-8659.00459/abstract)です。2000年以降なので、より良いアプローチがあるかもしれませんが、試してみる価値はあります。
サイモンF

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興味深い論文は次のとおりです。cs.utah.edu / 〜aek / research / noise.pdf(有用なキーワード:「フーリエスペクトル」)
ジョン・カルスビーク

回答:


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数値的手法とサンプリングで通常のように、「等方性」とみなすものの品質しきい値にも依存します。そして、あなたが「グリッドベースのノイズアルゴリズム」であるかどうかと考えるものについて。

たとえば、Gabor Noiseは、フーリエドメインでは単純な等方性リングであるブルーノイズなどのターゲットスペクトルを再現します。このリングが解析的ではなく、ラスタライズされていると考えると、完全に対称ではありません。また、リングの半径(周波数)がウィンドウサイズ(最大周波数)に近づきすぎると、切り捨てられます(したがって、対称ではなくなります)。これらを異方性として受け入れるかどうかはあなた次第です;-)

「これは円ではない」-マグリット 「これは円ではない」-ナイキスト 「これは円ではない」-マグリット。。。。。。。。。。。。。。。。「これは円ではない」-ナイキスト

フーリエ空間でラスタライズされたリングを「等方性」として受け入れる場合と受け入れない場合があります。それでも、リングが解像度よりも薄くなる、またはウィンドウよりも大きくなる極端な場合、等方性は客観的に失われます。


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画像は驚異的だと思います。
joojaa
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