Unity中的程序化地形冒险（第1部分）

Source: Dev.to

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噪声

噪声是一种看似随机但仍保持平滑连续的数值模式。在生成地形时，我们需要一种方法来确定景观上每一点的高度。为此，我们可以将噪声生成视为对海拔值的模拟。现有许多不同的噪声算法，但这里我们只使用 Perlin 噪声——最流行、最广泛使用的方法之一。

在这张图中，亮度对应高度。黑色表示高度 0.0，白色表示高度 1.0。

为了让我们的高度图在视觉上更具吸引力和真实感，我们可以引入 八度（octaves）。

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八度

八度是不同尺度的噪声层的多重叠加。每一层逐步加入更细的细节，使高度图拥有更丰富的复杂性和真实感。

请注意，每增加一个八度就会引入更细的细节。仅使用一个八度时，地形看起来平滑且简单。使用八个八度时，我们得到一个更自然、复杂的景观，具备多尺度的细节。大约在五个八度后出现递减收益，额外的八度几乎不增加可见细节，但仍会影响性能。

持久性和稀疏度

八度的行为主要受两个重要参数控制：持久性（persistence）和稀疏度（lacunarity）。

持久性

持久性决定每个后续八度对最终噪声的贡献程度。

• 高持久性 – 后续八度仍然保持强度，产生细节丰富、粗糙、混沌的地形。
• 低持久性 – 后续八度的贡献较小，得到更平滑、柔和的地形。

低持久性与高持久性对比（稀疏度 = 2）：

持久性为 0.3、稀疏度为 2 的噪声

持久性为 0.7、稀疏度为 2 的噪声

稀疏度

稀疏度控制每个八度之间频率（噪声的“放大倍数”）的提升幅度。

• 稀疏度为 2.0 表示每个八度的频率加倍。
• 更高的稀疏度会在八度之间产生更大的细节尺寸跳跃。
• 更低的稀疏度则使各八度的特征尺寸更为相似。

持久性为 0.5、稀疏度从 1 增加到 4 的噪声

我们现在已经拥有了创建自己地形的良好基准！