Language
Country/Area
No result found
كيفية إنشاء تضاريس اللعبة واقعية مثل الطبيعة مع ضوضاء بيرلين؟
مع تطوير تكنولوجيا اللعبة ، يتابع مطورو الألعاب بشكل متزايد الآثار البيئية أقرب إلى الواقع.و Perlin Noise ، كأداة لإنشاء قوام للمظهر الطبيعي ، هي واحدة من مفاتيح تطبيقها على هذا.لا تستخدم هذه الخوارزمية التي طورتها كين بيرلين في عام 1983 فقط لتوليد مجموعة متنوعة من العناصر الطبيعية ، ولكن أيضًا لإنشاء تضاريس واقعية في ألعاب الفيديو.
في تطوير اللعبة الحديثة ، تعد الخوارزميات الصارمة والفعالة أمرًا بالغ الأهمية لتحسين تجربة المستخدم للعبة.Perlin Noise هي خوارزمية تجعل الصور التي يتم إنشاؤها بواسطة الكمبيوتر أكثر طبيعية.
تاريخ ضوضاء بيرلين
ولدت Perlin Noise من استياء كين بيرلين من ظهور "حسابات الماكينة" التي يتم عرضها بواسطة الصور التي تم إنشاؤها بواسطة الكمبيوتر (CGI) في ذلك الوقت.قدم رسميًا هذه الفكرة في عام 1985 ، وهي ورقة بعنوان "مزج تصوير" في مؤتمر SIGGRAPH.عندما صنع ترون ، كان يأمل في إنشاء المزيد من الرسوم المتحركة الطبيعية ، مما دفعه إلى البحث عن ضوضاء عشوائية.
في ذلك الوقت ، كان Perlin Noise يفتقر بشكل أساسي إلى بيئة التطبيق الممكنة.
تطبيق ضوضاء Perlin
يتم استخدام ضوضاء Perlin على نطاق واسع في المؤثرات البصرية للتلفزيون والأفلام ، خاصة عند صنع النيران والغيوم والأنسجة الأرضية ، ويمكنه بنجاح محاكاة العشوائية للطبيعة.من خلال عملية التوليد البرمجي ، يمكن للمطورين إنشاء مواد وقوام متنوعة حول تعبيرات رياضية ثابتة.في بيئة تكون فيها الذاكرة محدودة ، يمكن أن تولد ضوضاء Perlin أيضًا المؤثرات البصرية المطلوبة بطريقة فعالة.
سمة هذه الضوضاء هي قابلية التحكم والوظيفة والعشوائية ، مما يجعل ضوضاء Perlin خيارًا مثاليًا في تطوير اللعبة ، خاصة عند إنشاء التضاريس التي تم إنشاؤها بالبرنامج.
تفاصيل الخوارزمية
عادةً ما يتم تقسيم تنفيذ ضوضاء Perlin إلى ثلاث خطوات رئيسية: تحديد شبكة متجه التدرج العشوائي ، وحساب منتجه DOT ، ثم الاستيفاء.تسمح هذه الخطوات بالضوضاء التي تم إنشاؤها للحصول على خصائص خاصة جدًا.
تعريف الشبكة
في الفضاء n-dimensional ، وتحديد الشبكة ، وسيكون لكل نقطة تقاطع الشبكة متجه تدرج وحدة N- الأبعاد يتوافق مع العشوائية ، وهو أساس توليد الضوضاء.في حالة أحادية البعد ، إنها مجموعة من القيم الحقيقية العشوائية.
حساب منتج المستند
عند حساب قيمة أي نقطة مرشح ، يجب عليك أولاً معرفة خلية الشبكة الفريدة حيث توجد النقطة ، ثم تحديد زوايا الخلية 2N ومتجه التدرج المقابل.لكل زاوية ، يتم حساب متجه الإزاحة لمسافةها من نقطة المرشح ، بحيث يمكن الحصول على منتج DOT بين متجه التدرج ومتجه الإزاحة في الزاوية.
حساب الاستيفاء
الخطوة الأخيرة هي استيفاء هذه المنتجات 2N DOT.تستخدم هذه العملية وظيفة مع مشتق من الصفر في عقد الشبكة 2N للحساب ، بحيث يقارب إخراج كل عقدة منتج DOT بين متجه التدرج الخاص به ومتجه الإزاحة في تلك العقدة.
من خلال هذه المعالجة ، لم يعد توليد ضوضاء Perlin صارمًا في بنية الترتيب للطبيعة ، ولكنه يضيف المزيد من العشوائية والاختلاف.
تعقيد ضوضاء بيرلين
تعقيد الحساب لضوضاء Perlin هو O (2n) ، مما يزيد بسرعة مع زيادة البعد.مع تقدم التكنولوجيا ، ظهرت بدائل مثل ضوضاء Simplex وضوضاء OpenSimplex ، والتي توفر تعقيدًا أفضل لتوليد تأثيرات مماثلة.أدت هذه الخوارزميات المتقدمة إلى تحسين الكفاءة وتقليل القطع الأثرية البصرية التي تحدث في الحساب.
الاستنتاج
مع استمرار توسيع تطبيق Perlin Noise ، يمكن لمطوري الألعاب محاكاة البيئة الطبيعية بطريقة أفضل ، مما يخلق تضاريس جميلة وواقعية على حد سواء.للمطورين الذين يرغبون في تعميق فهمهم للفن التوليدي ، يمكن استكشاف الاحتمالات اللانهائية لضوضاء Perlin إلهام الخلق في المستقبل؟
