Kas yra bangų triukšmas?

Bangų triukšmas yra novatoriška funkcija, taikoma trimatėje kompiuterinėje grafikoje. Kai grafikai kuria trimates tekstūras, jie susiduria su tokiomis problemomis kaip detalių praradimas ir esamų triukšmo funkcijų slapyvardžiai. „Wavelet“ triukšmo funkcijos išsprendžia šias problemas ir leidžia tekstūrų kūrėjams sukurti tikroviškesnes tekstūras. Jį sukūrė Tony DeRose’as ir Robertas L. Cookas iš Pixar Animation Studios, kurie paskelbė pranešimą šia tema.

Trimačių tekstūrų ar vizualinių elementų kūrimas kompiuterinėje grafikoje apima triukšmo funkcijų naudojimą. Realistiškai atrodantys dūmai, debesys ir ugnis yra iššūkis sukurti trimatėje, kompiuteriu sukurtoje aplinkoje. Populiariausia naudojama triukšmo funkcija vadinama Perlin triukšmu ir ją sukūrė Kenas Perlinas. Pirmą kartą panaudotas kuriant įspūdingus vaizdo efektus kino filme „Tron“ 1982 m., Perlinas už indėlį laimėjo Kino meno ir mokslo akademijos Akademijos apdovanojimą.

Perlin triukšmo funkcija yra pramonės standartas ir leidžia vizualinių efektų menininkams sukurti natūraliai atrodančias sintetines tekstūras. Tačiau ji kenčia nuo kelių labai specifinių problemų. Esant dideliems erdviniams dažniams, vaizdas praranda daug detalių ir atrodo dirbtinai, ypač kai vaizduojami tolimi objektai, tokie kaip horizontas. Pseudonimas taip pat yra problema; dėl to vaizdas arba tekstūra iškraipomi. Detalių praradimas, palyginti su slapyvardžiu, yra kritinės problemos, kurios labai išryškėja, kai grafikos pramonėje dvimačio paviršiaus tekstūravimui naudojamas trimatis triukšmas.

Juostų slopinimas, siekiant sumažinti slapyvardžio poveikį, sukelia kitų nepageidaujamų pasekmių. Didinant sceną, tekstūros detalės matomos vėliau, lyginant su geometrija, ir atrodo, kad abu elementai nėra susieti. Tekstūra taip pat blunka taip, kad atrodo visiškai dirbtinė. Metodas, vadinamas atsargine konvoliucija, bandė išspręsti šias problemas, tačiau jų visiškai neišsprendė.

„Wavelet“ triukšmo funkcijos visų šių problemų išvengia. Jie yra alternatyva Perlin triukšmo funkcijoms sukurti natūraliai atrodančias tekstūras trimatėje grafikoje. Gana lengva įdiegti, todėl vizualinių efektų kūrėjai gali naudoti trimačius bangelių triukšmus, kad gana gerai tekstūruotų dvimatį paviršių, nes jis puikiai riboja juostą.

Tai leidžia stačiakampes juostas ir leidžia tiksliau valdyti spektro formą. Generuojamas triukšmas yra visiškai ribojamas juostos, todėl galima sukurti daug detalių su labai mažais slapyvardžiais. Bangelės triukšmo funkcija leidžia gana lengvai sukurti triukšmo funkciją su kietu dažnio ribojimu.