Language
Country/Area
No result found
Perlin noise: Mengapa hal itu membuat grafik komputer terlihat begitu realistis?
Perlin noise telah banyak digunakan dalam pembuatan gambar komputer sejak diperkenalkan oleh Ken Perlin pada tahun 1983. Baik itu pembuatan medan secara prosedural, penambahan variasi pseudo-acak ke variabel, atau bantuan dalam pembuatan tekstur gambar, teknik noise ini telah menunjukkan nilai uniknya. Jadi, apa sebenarnya Perlin noise, dan mengapa ia membuat gambar yang dihasilkan komputer begitu realistis?
Perlin noise memungkinkan elemen visual yang dihasilkan komputer, seperti permukaan objek, api, asap, atau kabut, untuk lebih alami mensimulasikan tampilan acak tekstur yang ditemukan di alam.
Sejarah Perlin Noise
Perlin noise lahir dari ketidakpuasan Ken Perlin dengan tampilan mekanis gambar yang dihasilkan komputer pada awal tahun 1980-an. Ia secara resmi menjelaskan teknik tersebut dalam makalah SIGGRAPH tahun 1985-nya "Image Synthesizer". Pengembangan teknik ini diiringi dengan karyanya pada film animasi fiksi ilmiah Disney Tron (1982).
Dilaporkan bahwa Perrin memenangkan Academy Award untuk Prestasi Teknis pada tahun 1997 karena menciptakan algoritma sebagai pengakuan atas kontribusinya pada efek khusus film dan televisi. Di balik pencapaian ini adalah inspirasi yang dibawa oleh derau Perlin kepada seniman grafis komputer, yang menggunakan teknik ini untuk mereproduksi kompleksitas fenomena alam dengan lebih baik.
Perlin tidak mengajukan paten apa pun untuk algoritmanya, tetapi pada tahun 2001 ia diberi paten untuk derau Simpleks dalam 3D dan seterusnya, sebuah teknik yang juga dimaksudkan untuk meningkatkan sintesis derau.
Penerapan Derau Perlin
Sebagai tekstur primitif prosedural, derau Perlin menyediakan alat bagi seniman efek visual untuk meningkatkan realisme grafis komputer. Meskipun teknik ini menciptakan tampilan pseudo-acak, semua detail visual tetap berukuran konsisten, sehingga mudah dikendalikan.
Dalam grafik komputer, derau Perlin sering digunakan untuk mengomposisi tekstur, terutama ketika memori sangat terbatas, seperti dalam presentasi. Teknologi penerusnya seperti Derau Fraktal dan Derau Simpleks telah menjadi komponen standar dalam unit pemrosesan grafik.
Derau Perlin banyak digunakan dalam permainan video untuk menghasilkan medan yang dihasilkan secara prosedural dengan tampilan alami.
Rincian Algoritme
Implementasi derau Perlin biasanya memiliki tiga langkah: mendefinisikan kisi vektor gradien acak, menghitung produk titik antara vektor gradien dan offsetnya, dan melakukan interpolasi antara nilai-nilai ini. Melalui rangkaian perhitungan ini, derau Perlin dapat menghasilkan efek alami dalam beberapa dimensi.
Definisi Kisi
Pertama, definisikan kisi n-dimensi di mana setiap persimpangan kisi memiliki vektor gradien panjang satuan n-dimensi acak yang tetap. Untuk kasus satu dimensi, gradien ini adalah skalar acak antara −1 dan 1.
Perhitungan produk titik
Saat nilai titik kandidat perlu dihitung, pertama-tama temukan sel kisi unik tempat titik tersebut berada, lalu tentukan 2n titik sudut sel dan vektor gradiennya. Untuk setiap titik sudut, vektor offset dihitung, yang akan menunjuk dari titik sudut ke titik kandidat. Selanjutnya, untuk setiap titik sudut, hitung produk titik antara vektor gradiennya dan vektor offset.
Dalam kisi dua dimensi, empat vektor offset dan empat produk titik perlu dihitung, sedangkan dalam tiga dimensi, delapan perlu dihitung.
Perhitungan interpolasi
Langkah terakhir adalah menginterpolasi 2n produk titik. Fungsi interpolasi yang digunakan dalam langkah ini mengharuskan turunan pertama (dan bahkan turunan kedua) menjadi nol pada 2n simpul grid. Ini berarti bahwa penampakan karakteristik derau Perlin muncul dari sifatnya yang melewati nol pada setiap simpul.
Kemungkinan di Masa Depan
Kompleksitas derau Perlin meningkat seiring dengan peningkatan dimensi, tetapi dengan pendalaman penelitian, algoritma baru seperti derau Simplex dan derau OpenSimplex terus bermunculan. Teknologi ini dirancang untuk meningkatkan kinerja dan meningkatkan kealamian grafik. Banyak eksplorasi dan inovasi masih berlangsung untuk teknologi pembuatan grafik di masa depan.
Jadi, saat kita menghadapi gambar yang dihasilkan komputer yang semakin realistis di masa depan, bagaimana derau Perlin akan terus memengaruhi bidang ini?
