清清！
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UE4 Material 101学习笔记——19-22 程序化噪声的使用（Noise节点）

UE4 Material 101学习笔记——19-22 程序化噪声的使用（Noise节点）

  • Lec19 程序化噪声 Procedural Noise
    • 19.1 What is it?
    • 19.2 Optimized for Real-Time
    • 19.3 Back to Unreal
  • Lec20 枯木积雪着色器 Snowy Tree Trunk Shader
  • Lec21 层积岩着色器 Rock Layer Shader
  • Lec22 与世界坐标对齐 World-Aligned Shader

本系列学习资料来源，Ben Cloward的油管空间，B站的搬运翻译

Lec19 程序化噪声 Procedural Noise

之后几节是一个新的系列，有关perlin噪点或者说程序化噪点
的使用UE4 Material 101学习笔记——19-22 程序化噪声的使用（Noise节点）_第1张图片

19.1 What is it?

UE4 Material 101学习笔记——19-22 程序化噪声的使用（Noise节点）_第2张图片

  • Peilin噪声是一种用来生成随机图案的很好的算法，图上就是一个算法生成的结果
  • 这是一个无限的非重复图案，图上展示的只是一小部分。
    可能会觉得这个无限大而永不重复的黑白图看起来很无聊，但是我们可以以它为基本图案进行修改。

举例来说，以此图案作为基本，进行几次缩放比例组合到一起，可以创建一个分形图案，这些组合比例中的每一个称为octave
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  • 右边的这个图可能会比较熟悉，像是PS中渲染云的图案，其正是Perlin噪声的应用，我们能通过各种各样的组合来创建不同的噪声纹样
    UE4 Material 101学习笔记——19-22 程序化噪声的使用（Noise节点）_第4张图片

下图只是一些例子，Peilin噪声也被广泛应用于地形的生成过程，它是程序化生成的基础
像是《我的世界》,《无人深空》等等很多游戏，也会使用类似Perlin噪声的其他噪声，去产生整个世界。

Perlin噪声也被广泛接受于特效，3d软件的渲染器中。
正是为此这个噪声的发明者Ken Perlin在1997年获得了奥斯卡奖，以表彰他对电影行业的贡献
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19.2 Optimized for Real-Time

下图就是生成基本的Perlin噪声的核心代码公式，此代码也出现在《GPU Gems》这本书中
这是专门为了在现代显卡上能快速运行而编写的，也就是说这是优化的版本
接下里不再看这个代码
因为在学习过程中，我们希望简洁性，能一看到它进行阅读就能了解它在做什么，直接看代码显然不太容易理解
放这个代码图只是对算法的复杂性有个基本的印象
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当上面这些代码被shader编译的时候，大约会变成61个像素着色器的指令和8个纹理样本，这是核心的基本Perlin噪声图
用的时候，通常循环3~8次来获得所需要的图案作为mask（8次的话，就有488个指令和64个纹理样本）
这么多消耗显然不行，我们需要找到一个更高效的方法
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一种解决办法是在三维空间创建出体积纹理，把61条指令和8个纹理样本变成一个纹理样本UE4 Material 101学习笔记——19-22 程序化噪声的使用（Noise节点）_第8张图片
这确实会让消耗变少，但是体积较大，并且有一些缺点
要是这种体积纹理工作，我们要让它在三个维度上平铺，有点难办，并且平铺纹理的话，就不是无限不重复了
但是我们可以挑选彼此不对齐的纹理来隐藏平铺的效果
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19.3 Back to Unreal

回到虚幻中，其自带了这个噪声节点
如果选择3d纹理那一项，我们就是对Peilin噪声的体积纹理进行采样，而不是做代码中的各种数学运算
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什么也不做，只是把这个节点连到BaseColor中，得到一个很多细节的噪声图
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我们选择世界位置作为noise的种子，所以加入位置信息，并且调整大小
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我们来看看noise节点的设置
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  • 这里有很多可以选择的公式
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    UE4 Material 101学习笔记——19-22 程序化噪声的使用（Noise节点）_第19张图片
  • 我们经常会选择3d纹理的形式，这样比较节约
    UE4 Material 101学习笔记——19-22 程序化噪声的使用（Noise节点）_第20张图片
    我们了解了噪声，我们怎么用它呢？这正是我们之后要做的

Lec20 枯木积雪着色器 Snowy Tree Trunk Shader

原视频地址，内有本节要用的贴图链接
在本节会介绍程序噪声的第一个小例子，一个白雪皑皑的树干
回顾上节，我们所用的3d的噪声，似乎并未给出什么是3d的含义，其实看下面的图和动图就了解了

UE4 Material 101学习笔记——19-22 程序化噪声的使用（Noise节点）_第21张图片

  • 我们使用了位置信息加上三维或者立体的噪声，让噪声存在与世界空间里
    意味着如上图，移动球体时噪声会移动
    这是程序噪声很重要的一个特性，利用这一点，我们这一节要创造一个白雪皑皑的森林

通常，如果想让森林里的每棵树都有不同，那么我们需要分别创建每个树，为每个树创建独特的纹理
在现实的生产生活环境中，这么制作是不太行的，但不这么做，所有的树会长得一样
为了解决这个问题，可以使用程序化噪声生成独特外观的树

我们会用一个噪声去融合树皮和雪的纹理
这样设置的噪声用来确定哪里下雪，哪里不下雪
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UE4 Material 101学习笔记——19-22 程序化噪声的使用（Noise节点）_第23张图片
其实很简单，给出两个图用噪声去当mask插值就行
如果要雪都在底部，可以树干乘以Z世界空间的位置；如果要融化某一个面，可以雪乘以Y等等
这样做的好处是什么呢？看以下动图


这是一个雪的场景，我们也引用了我们的shader，当树移动时，我们可以明显看到积雪的变化
因为我们之前是用位置作为噪声的信息，这意味着每棵树在场景中都有不同的雪型，比起为每棵树绘制不同的纹理，我们使用的是程序化的方法决定雪的样子

Lec21 层积岩着色器 Rock Layer Shader

原视频地址，内有本节要用的贴图链接
这一节我们学习使用程序噪声去创造地质岩层
为什么会这么做呢？Ben Cloward阐述了理由
UE4 Material 101学习笔记——19-22 程序化噪声的使用（Noise节点）_第24张图片

  • 其工作中，艺术指导发现了几个现象：
    环境艺术家创造了一大堆岩石，我们要做的是把这些岩石塞在一起成为岩层
    但是真正去做的时候，这些岩石就像是一堆混乱的石头，有什么方法能够让他们看起来像是放在一起的结构，方法便是程序化噪声

UE4 Material 101学习笔记——19-22 程序化噪声的使用（Noise节点）_第25张图片
UE4 Material 101学习笔记——19-22 程序化噪声的使用（Noise节点）_第26张图片
这是一些岩层的图片，岩石在层与层之间融合，这也是我们要模仿的特征

下面这张地理渐变的贴图是在PS中创建的，其是一个很小的纹理，有着不同的颜色
我们会用它来模仿岩层
UE4 Material 101学习笔记——19-22 程序化噪声的使用（Noise节点）_第27张图片
我们直接插入RGB看到效果
我们现在是用UV去采样图的，但是我们想要岩石无论怎么旋转都保持着岩层横向渐变的性质，所以需要把它投影到世界空间
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投影到世界空间，然后加上些许噪声
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以位置作为噪声的信息
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我们来看看真实应用这个东西的例子会是怎么样
我们有了一个岩石的资产，在旋转组成岩石的过程中，渐变纹理仍保持一致，使其看着像是一个整体

UE4 Material 101学习笔记——19-22 程序化噪声的使用（Noise节点）_第31张图片

Lec22 与世界坐标对齐 World-Aligned Shader

在这一节，我们会使用程序噪声和世界坐标对齐的纹理投影两种方法，去创建一些可以混合在一起的材质
BenCloward提及了一下制作动机

  • 艺术家们制作了一些基本模块，希望能够拼在一起创造洞穴，但是看着太模块化了，接缝处过于明显，看起来就像是乐高积木的拼接
  • 能不能用一个材质，在不使用UV的情况下，把这些接缝接上，创建一个可以在世界空间投射的材质

我们需要把材质投影到 前，上，侧 三平面上
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纹理依然可以tilling吗？答案是肯定的
我们要做的也是创建两组tilling不同的纹理，再做世界坐标对齐，使用程序噪声去混合他们
UE4 Material 101学习笔记——19-22 程序化噪声的使用（Noise节点）_第33张图片
我们简单体会一下世界坐标对齐，比如选了XY，那么只有在XY的方向上是对齐的，Z方向就拉伸了（和我们之前做雨水时，只要雨水流动从上往下流的效果很像）
UE4 Material 101学习笔记——19-22 程序化噪声的使用（Noise节点）_第34张图片
简单连一连（思想就是利用3d空间的噪声作为mask）
UE4 Material 101学习笔记——19-22 程序化噪声的使用（Noise节点）_第35张图片

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    @Override protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse res) throws ServletException, IOException { String type=req.getParameter("type"); Enumeration es=re
  • java.io操作 DataInputStream和DataOutputStream基本数据流 百合不是茶 java流
    1，java中如果不保存整个对象，只保存类中的属性，那么我们可以使用本篇文章中的方法，如果要保存整个对象  先将类实例化  后面的文章将详细写到     2，DataInputStream 是java.io包中一个数据输入流允许应用程序以与机器无关方式从底层输入流中读取基本 Java 数据类型。应用程序可以使用数据输出流写入稍后由数据输入流读取的数据。
  • 车辆保险理赔案例 bijian1013 车险
    理赔案例： 一货运车，运输公司为车辆购买了机动车商业险和交强险，也买了安全生产责任险，运输一车烟花爆竹，在行驶途中发生爆炸，出现车毁、货损、司机亡、炸死一路人、炸毁一间民宅等惨剧，针对这几种情况，该如何赔付。 赔付建议和方案： 客户所买交强险在这里不起作用，因为交强险的赔付前提是：“机动车发生道路交通意外事故”； 如果是交通意外事故引发的爆炸，则优先适用交强险条款进行赔付，不足的部分由商业
  • 学习Spring必学的Java基础知识(5)—注解 bijian1013 javaspring
            文章来源：http://www.iteye.com/topic/1123823，整理在我的博客有两个目的：一个是原文确实很不错，通俗易懂，督促自已将博主的这一系列关于Spring文章都学完；另一个原因是为免原文被博主删除，在此记录，方便以后查找阅读。           有必要对
  • 【Struts2一】Struts2 Hello World bit1129 Hello world
    Struts2 Hello World应用的基本步骤 创建Struts2的Hello World应用，包括如下几步： 1.配置web.xml 2.创建Action 3.创建struts.xml，配置Action 4.启动web server，通过浏览器访问   配置web.xml <?xml version="1.0" encoding="
  • 【Avro二】Avro RPC框架 bit1129 rpc
    1. Avro RPC简介 1.1. RPC RPC逻辑上分为二层，一是传输层，负责网络通信；二是协议层，将数据按照一定协议格式打包和解包 从序列化方式来看，Apache Thrift 和Google的Protocol Buffers和Avro应该是属于同一个级别的框架，都能跨语言，性能优秀，数据精简，但是Avro的动态模式（不用生成代码，而且性能很好）这个特点让人非常喜欢，比较适合R
  • lua　set get cookie ronin47 lua cookie
    lua: local access_token = ngx.var.cookie_SGAccessToken if access_token then ngx.header["Set-Cookie"] = "SGAccessToken="..access_token.."; path=/;Max-Age=3000" end
  • java-打印不大于N的质数 bylijinnan java
    public class PrimeNumber { /** * 寻找不大于N的质数 */ public static void main(String[] args) { int n=100; PrimeNumber pn=new PrimeNumber(); pn.printPrimeNumber(n); System.out.print
  • Spring源码学习-PropertyPlaceholderHelper bylijinnan javaspring
    今天在看Spring 3.0.0.RELEASE的源码，发现PropertyPlaceholderHelper的一个bug 当时觉得奇怪，上网一搜，果然是个bug，不过早就有人发现了，且已经修复： 详见： http://forum.spring.io/forum/spring-projects/container/88107-propertyplaceholderhelper-bug
  • [逻辑与拓扑]布尔逻辑与拓扑结构的结合会产生什么? comsci 拓扑
       如果我们已经在一个工作流的节点中嵌入了可以进行逻辑推理的代码,那么成百上千个这样的节点如果组成一个拓扑网络,而这个网络是可以自动遍历的,非线性的拓扑计算模型和节点内部的布尔逻辑处理的结合,会产生什么样的结果呢?    是否可以形成一种新的模糊语言识别和处理模型呢?  大家有兴趣可以试试,用软件搞这些有个好处,就是花钱比较少,就算不成
  • ITEYE 都换百度推广了 cuisuqiang GoogleAdSense百度推广广告外快
    以前ITEYE的广告都是谷歌的Google AdSense，现在都换成百度推广了。   为什么个人博客设置里面还是Google AdSense呢？   都知道Google AdSense不好申请，这在ITEYE上也不是讨论了一两天了，强烈建议ITEYE换掉Google AdSense。至少，用一个好申请的吧。   什么时候能从ITEYE上来点外快，哪怕少点
  • 新浪微博技术架构分析 dalan_123 新浪微博架构
    新浪微博在短短一年时间内从零发展到五千万用户，我们的基层架构也发展了几个版本。第一版就是是非常快的，我们可以非常快的实现我们的模块。我们看一下技术特点，微博这个产品从架构上来分析，它需要解决的是发表和订阅的问题。我们第一版采用的是推的消息模式，假如说我们一个明星用户他有10万个粉丝，那就是说用户发表一条微博的时候，我们把这个微博消息攒成10万份，这样就是很简单了，第一版的架构实际上就是这两行字。第
  • 玩转ARP攻击 dcj3sjt126com r
    我写这片文章只是想让你明白深刻理解某一协议的好处。高手免看。如果有人利用这片文章所做的一切事情，盖不负责。 网上关于ARP的资料已经很多了，就不用我都说了。 用某一位高手的话来说，“我们能做的事情很多，唯一受限制的是我们的创造力和想象力”。 ARP也是如此。 以下讨论的机子有 一个要攻击的机子：10.5.4.178 硬件地址：52:54:4C:98
  • PHP编码规范 dcj3sjt126com 编码规范
    一、文件格式 1. 对于只含有 php 代码的文件，我们将在文件结尾处忽略掉 "?>" 。这是为了防止多余的空格或者其它字符影响到代码。例如：<?php$foo = 'foo';2. 缩进应该能够反映出代码的逻辑结果，尽量使用四个空格，禁止使用制表符TAB，因为这样能够保证有跨客户端编程器软件的灵活性。例
  • linux 脱机管理（nohup） eksliang linux nohupnohup
    脱机管理 nohup 转载请出自出处：http://eksliang.iteye.com/blog/2166699 nohup可以让你在脱机或者注销系统后，还能够让工作继续进行。他的语法如下 nohup [命令与参数] --在终端机前台工作 nohup [命令与参数] & --在终端机后台工作   但是这个命令需要注意的是，nohup并不支持bash的内置命令，所
  • BusinessObjects Enterprise Java SDK greemranqq javaBOSAPCrystal Reports
    最近项目用到oracle_ADF  从SAP/BO 上调用 水晶报表，资料比较少，我做一个简单的分享，给和我一样的新手 提供更多的便利。   首先，我是尝试用JAVA JSP 去访问的。   官方API：http://devlibrary.businessobjects.com/BusinessObjectsxi/en/en/BOE_SDK/boesdk_ja
  • 系统负载剧变下的管控策略 iamzhongyong 高并发
    假如目前的系统有100台机器，能够支撑每天1亿的点击量（这个就简单比喻一下），然后系统流量剧变了要，我如何应对，系统有那些策略可以处理，这里总结了一下之前的一些做法。 1、水平扩展 这个最容易理解，加机器，这样的话对于系统刚刚开始的伸缩性设计要求比较高，能够非常灵活的添加机器，来应对流量的变化。 2、系统分组 假如系统服务的业务不同，有优先级高的，有优先级低的，那就让不同的业务调用提前分组
  • BitTorrent DHT 协议中文翻译 justjavac bit
    前言 做了一个磁力链接和BT种子的搜索引擎 {Magnet & Torrent}，因此把 DHT 协议重新看了一遍。 BEP: 5Title: DHT ProtocolVersion: 3dec52cb3ae103ce22358e3894b31cad47a6f22bLast-Modified: Tue Apr 2 16:51:45 2013 -070
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    配置命令： 　　$sudo apt-get install ubuntu-restricted-extras 　　再运行如下命令： 　　$sudo apt-get install sun-java6-jdk 　　待安装完毕后选择默认Java. 　　$sudo update- alternatives --config java 　　安装过程提示选择，输入“2”即可，然后按回车键确定。
  • js字符串转日期（兼容IE所有版本） qiaolevip TODateStringIE
    /** * 字符串转时间（yyyy-MM-dd HH:mm:ss） * result （分钟） */ stringToDate : function(fDate){ var fullDate = fDate.split(" ")[0].split("-"); var fullTime = fDate.split("
  • 【数据挖掘学习】关联规则算法Apriori的学习与SQL简单实现购物篮分析 superlxw1234 sql数据挖掘关联规则
    关联规则挖掘用于寻找给定数据集中项之间的有趣的关联或相关关系。 关联规则揭示了数据项间的未知的依赖关系，根据所挖掘的关联关系，可以从一个数据对象的信息来推断另一个数据对象的信息。 例如购物篮分析。牛奶 ⇒ 面包 [支持度：3%，置信度：40%] 支持度3%：意味3%顾客同时购买牛奶和面包。 置信度40%：意味购买牛奶的顾客40%也购买面包。 规则的支持度和置信度是两个规则兴
  • Spring 5.0 的系统需求，期待你的反馈 wiselyman spring
                   Spring 5.0将在2016年发布。Spring5.0将支持JDK 9。          Spring 5.0的特性计划还在工作中，请保持关注，所以作者希望从使用者得到关于Spring 5.0系统需求方面的反馈。  
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