Mikä on Wavelet -melu?

Wavelet-kohina on uraauurtava toiminto, jota käytetään kolmiulotteisessa tietokonegrafiikassa. Kun graafikot luovat kolmiulotteisia tekstuureja, he joutuvat kohtaamaan ongelmia, kuten yksityiskohtien menettämisen ja olemassa olevien kohinatoimintojen peittämisen. Wavelet -kohinatoiminnot voittavat nämä ongelmat ja mahdollistavat tekstuurin luojat tekemään realistisempia tekstuureja. Sen ovat kehittäneet Tony DeRose ja Robert L.Cook Pixar Animation Studiosissa, jotka julkaisivat aiheesta paperin.

Kolmiulotteisten tekstuurien tai visuaalisten elementtien luominen tietokonegrafiikkaan sisältää kohinatoimintojen käyttöä. Realistisen näköinen savu, pilvet ja tuli ovat haaste luoda kolmiulotteisessa, tietokoneella luodussa ympäristössä. Suosituin käytetty kohinafunktio on nimeltään Perlin kohina ja sen on kehittänyt Ken Perlin. Perlin, jota käytettiin ensimmäisen kerran upeiden visuaalisten tehosteiden luomiseen Tron -elokuvassa vuonna 1982, voitti Oscarin elokuva- ja tiedeakatemialta panoksestaan.

Perlin-kohinafunktio on alan standardi ja mahdollistaa visuaalisten tehosteiden taiteilijoiden luoda luonnollisen näköisiä synteettisiä tekstuureja. Se kärsii kuitenkin muutamasta hyvin erityisestä ongelmasta. Korkeilla avaruustaajuuksilla kuva menettää paljon yksityiskohtia ja näyttää keinotekoiselta, varsinkin kun kaukaiset esineet, kuten horisontti, ovat edustettuina. Aliasing on myös ongelma; se vääristää kuvaa tai tekstuuria. Yksityiskohtien menettäminen vastaan ​​aliasing ovat kriittisiä ongelmia, jotka tulevat hyvin ilmeisiksi, kun kolmiulotteista kohinaa käytetään graafisen alan kaksiulotteisen pinnan tekstuuriin.

Kaistojen vaimennus aliasointivaikutusten vähentämiseksi johtaa muihin ei -toivottuihin seurauksiin. Kun suurennat kohtausta, tekstuurin yksityiskohdat näkyvät myöhemmin verrattuna geometriaan, eivätkä molemmat elementit näytä olevan sidottuja yhteen. Rakenne myös haalistuu tavalla, joka näyttää täysin keinotekoiselta. Varakonvoluutioksi kutsuttu menetelmä yritti ratkaista nämä ongelmat, mutta ei ratkaissut niitä kokonaan.

Wavelet -kohinatoiminnot välttävät kaikki nämä ongelmat. Ne ovat vaihtoehto Perlin-kohinatoimintojen käyttämiselle luonnollisten tekstuurien luomiseksi kolmiulotteisessa grafiikassa. Se on melko helppo toteuttaa, ja sen avulla visuaalisten tehosteiden luojat voivat käyttää kolmiulotteista aaltokohinaa kuvioimaan kaksiulotteisen pinnan melko hyvin, koska se on erinomaisesti kaistarajoitettu.

Se sallii ortogonaaliset kaistat ja mahdollistaa spektrin muodon tarkemman hallinnan. Syntyvä melu on täysin kaistarajoitettu, mikä mahdollistaa suuren määrän yksityiskohtien luomisen hyvin pienellä aliasoinnilla. Aaltokohinatoiminto mahdollistaa melutoiminnon, jolla on kova taajuuskatkaisu, luomisen melko helposti.