c++ - 噪音功能实际上是如何工作的？

Question

我查看了 libnoise 源并找到了 ValuNoise3D 函数:

double noise::ValueNoise3D (int x, int y, int z, int seed)
{
    return 1.0 - ((double)IntValueNoise3D (x, y, z, seed) / 1073741824.0);
}

int noise::IntValueNoise3D (int x, int y, int z, int seed)
{
    // All constants are primes and must remain prime in order for this noise
    // function to work correctly.
    int n = (
        X_NOISE_GEN    * x
      + Y_NOISE_GEN    * y
      + Z_NOISE_GEN    * z
      + SEED_NOISE_GEN * seed)
      & 0x7fffffff;

    n = (n >> 13) ^ n;
    return (n * (n * n * 60493 + 19990303) + 1376312589) & 0x7fffffff;
}

但当我看到它时，它对我来说是一种魔法。这实际上是如何工作的？我的意思是为什么写这篇文章的人用了那些质数而不是其他的？为什么会有这样的方程式？他是如何决定使用这些方程式而不是其他方程式的？只是……这怎么理解？

Answer 1

libnoise Web site对这个噪声函数背后的数学有很好的解释。特别是关于素数:

These large integers are primes. These integers may be modified as long as they remain prime; non-prime numbers may introduce discernible patterns to the output.

noise::IntValueNoise3D 实际上分两步操作:第一步将 (x, y, z) 坐标转换为单个整数，第二步将此整数通过整数噪声函数产生一个大约介于 -1073741824 和 1073741824 之间的噪声值。noise::ValueNoise3D 只是将该整数转换为介于 -1 和 1 之间的浮点值。

至于为什么 noise::IntValueNoise3D 执行所有这些复杂的操作，基本上可以归结为这样一个事实，即这个特定的操作序列产生了一个很好的、嘈杂的结果，没有明显的可见模式。这不是唯一可以使用的操作序列；任何产生足够嘈杂结果的东西都会起作用。