Kaj je Wavelet Noise?

Wavelet šum je pionirska funkcija, ki se uporablja v tridimenzionalni računalniški grafiki. Ko grafični umetniki ustvarjajo tridimenzionalne teksture, se soočajo s težavami, kot so izguba podrobnosti in vzmetenje z obstoječimi funkcijami hrupa. Funkcije Wavelet Noise premagajo te težave in omogočajo ustvarjalcem tekstur, da naredijo bolj realistične teksture. Razvila sta ga Tony DeRose in Robert L. Cook iz Pixar Animation Studios, ki sta objavila članek na to temo.

Ustvarjanje tridimenzionalnih tekstur ali vizualnih elementov v računalniški grafiki vključuje uporabo funkcij šuma. Realistično navidezni dim, oblaki in ogenj so izziv za ustvarjanje v tridimenzionalnem, računalniško ustvarjenem okolju. Najbolj priljubljena uporabljena funkcija hrupa se imenuje Perlinov hrup in jo je razvil Ken Perlin. Prvič uporabljen za ustvarjanje spektakularnih vizualnih učinkov v filmu Tron leta 1982, je Perlin za svoj prispevek prejel oskarja Akademije za filmsko umetnost in znanost.

Funkcija hrupa Perlin je industrijski standard in umetnikom vizualnih učinkov omogoča ustvarjanje sintetičnih tekstur naravnega videza. Vendar ima nekaj zelo specifičnih težav. Pri visokih prostorskih frekvencah slika izgubi veliko podrobnosti in je videti umetna, še posebej, če so predstavljeni oddaljeni predmeti, kot je obzorje. Težava je tudi vzdevek; povzroči izkrivljanje slike ali teksture. Izguba podrobnosti v primerjavi z vzdevkom sta kritični problemi, ki postanejo zelo očitni, ko se tridimenzionalni šum uporablja za teksturiranje dvodimenzionalne površine v grafični industriji.

Oslabitev pasov za zmanjšanje učinkov vzmetenja vodi do drugih neželenih posledic. Pri povečavi prizora so podrobnosti teksture vidne pozneje v primerjavi z geometrijo in zdi se, da oba elementa nista povezana skupaj. Tekstura tudi zbledi na način, ki se zdi popolnoma umeten. Metoda, imenovana rezervna konvolucija, je poskušala obravnavati te težave, vendar jih ni v celoti rešila.

Funkcije Wavelet Noise preprečujejo vse te težave. So alternativa uporabi funkcij hrupa Perlin za ustvarjanje naravnih tekstur v tridimenzionalni grafiki. Precej enostaven za izvedbo, omogoča ustvarjalcem vizualnih učinkov, da uporabijo tridimenzionalni valovni šum za precej dobro teksturiranje dvodimenzionalne površine, ker je odlično pasovno omejen.

Omogoča ortogonalne pasove in omogoča natančnejšo kontrolo oblike spektra. Ustvarjeni šum je popolnoma pasovno omejen, kar omogoča ustvarjanje velike količine podrobnosti z zelo malo vzmetenja. Funkcija valovnega hrupa omogoča enostavno ustvarjanje funkcije hrupa z izrezom trde frekvence.