Hva er Wavelet Noise?

May 18  by Eliza

Wavelet støy er et banebrytende funksjon som er brukt i tredimensjonal datagrafikk. Når grafiske kunstnere skape tredimensjonale teksturer, står de problemer som tap av detaljer og aliasing med eksisterende støy funksjoner. Wavelet støy funksjoner overvinne disse problemene og gi tekstur skaperne å gjøre mer realistiske teksturer. Den ble utviklet av Tony DeRose og Robert L. Cook ved Pixar Animation Studios, som publiserte en artikkel om temaet.

Skape tredimensjonale teksturer eller visuelle elementer i datagrafikk innebærer å bruke støy funksjoner. Realistisk tilsynelatende røyk, skyer, og brann er en utfordring å skape innenfor en tre-dimensjonal, datagenerert miljø. Den mest populære støy funksjon som brukes kalles Perlin støy og ble utviklet av Ken Perlin. Først brukt til å lage spektakulære visuelle effekter i filmen Tron i 1982, vant Perlin en Academy Award fra Academy of Motion Picture Arts and Sciences for hans bidrag.

Den Perlin støy funksjon er en bransjestandard og lar visuelle effekter kunstnere til å lage naturtro syntetiske teksturer. Det lider av noen veldig spesifikke problemer, skjønt. Ved høye romfrekvenser, mister bilde mye detaljer og ser ut kunstig, spesielt når det fjerntliggende objekter som horisonten er representert. Aliasing er også et problem; det resulterer i forstyrrelser i bildet eller tekstur. Det tap av detaljer versus aliasing er kritiske problemer som blir svært tydelig når tredimensjonal støy blir brukt til å teksturere en todimensjonal overflate i den grafiske industri.

Dempe bandene å redusere aliasing effektene fører til andre uønskede konsekvenser. Når forstørrelses en scene, blir de tekstur detaljer sees senere i forhold til geometrien, og begge elementer synes ikke å være bundet sammen. Teksturen tones også på en måte som vises helt kunstig. En metode som kalles reserve konvolusjon forsøkt å løse disse problemene, men ikke helt løse dem.

Wavelet støy funksjoner unngå alle disse problemene. De er et alternativ til å bruke Perlin støy funksjoner for å skape naturlige teksturer i tredimensjonal grafikk. Ganske enkelt å implementere, gjør det visuelle effekter skaperne å bruke tredimensjonale wavelet støy å tekstur en todimensjonal flate ganske godt fordi det er utmerket bandet begrenset.

Det tillater ortogonale båndene og tillater formen av spekteret som skal kontrolleres mer nøyaktig. Støyen som genereres er helt bandet begrenset, slik at en stor mengde detaljer som skal opprettes med svært lite aliasing. Den wavelet støy funksjonen gjør en støy funksjon med en hard frekvens cutoff skal opprettes ganske enkelt.