如何生成种子 2D 白噪声答案

【问题标题】：How to Generate Seeded 2D White Noise如何生成种子 2D 白噪声
【发布时间】：2017-02-01 23:39:48
【问题描述】：

我正在尝试编写一个函数，以便f(x, y, seed) 返回一些介于 0.0 和 1.0 之间的浮点数。 x 和 y 是两个浮点数，seed 是一个整数。结果应该看起来像一个随机数，但使用相同的参数将始终返回相同的结果。我打算用它来生成地形（使用 Perlin 噪声），但效果应该是可以从给定的种子创建白噪声（x 和 y 参数对应于图像中的位置）。

我已经研究过使用散列函数来实现这一点，但是我遇到的所有这些函数要么不接受浮点数，要么不产生统一的结果（因此 0.0 和 1.0 之间的每个数字都有同样的可能性），显示一个明显的模式，或者结果对于接近的坐标变化不大）

【问题讨论】：

您有可用的网格尺寸吗？

标签： python random hash noise

【解决方案1】：

取决于您要实现的分布，但例如对于已知图像大小的均匀分布，您可以这样做：

width = 100

from random import random
def f(x, y, seed):
    rng = random(seed)
    rng.jumpahead(x * width + y)
    return rng.random()

或者，如果您有可用的像素序号索引而不是 x 和 y，则不需要网格大小：

from random import random
def f(n, seed):
    rng = random(seed)
    rng.jumpahead(n)
    return rng.random()

【讨论】：

我正在尝试做无限程序地形，所以很遗憾我没有图像大小。但是，我正在寻找一个统一的分布，我可能能够适应这个。谢谢

【解决方案2】：

又看了几个小时，我发现了这个：https://groups.google.com/forum/#!msg/proceduralcontent/AuvxuA1xqmE/T8t88r2rfUcJ

特别是，我使用了亚当·斯密的答案：

def rot(x, b):
    return((x<<b) ^ (x >> (32 - b)))

def pcghash(x, y, seed):
    for l in range(0, 3):
        x = rot(x^0xcafebabe + y^0xfaceb00c + seed^0xba5eba11, 23)
        x = rot(x^0xdeadbeef + y^0x8badf00d + seed^0x5ca1ab1e, 5)
        x = rot(x^0xca11ab1e + y^0xfacefeed + seed^0xdeadc0de, 17)
    return(x^y^seed)

def noise(x, y, seed):
    return(float('0.' + str(pcghash(x, y, seed))[-10:]))

这需要坐标和种子，并返回一个均匀分布在 0.0 和 1.0 之间的数字（小数点后 10 位）。我对此并不完全满意，因为所有参数都必须是整数，有很多未使用的生成位，而且我确信 noise() 函数中的代码可以改进得更快，但是这个适合我的目的。

编辑：可以在 hash12() 函数中找到更好的方法 (https://www.shadertoy.com/view/4djSRW)：

float hash12(vec2 p) {
    vec3 p3  = fract(vec3(p.xyx) * .1031);
    p3 += dot(p3, p3.yzx + 19.19);
    return fract((p3.x + p3.y) * p3
}

这是在 GLSL 中，但应该很容易用其他语言实现。此外，虽然这是一个 2 维到 1 维的散列函数，但其他的可以在链接的 Shadertoy 着色器上使用。

【讨论】：