java - 使分形景观看起来更逼真
问题描述
在 STL 格式中,这就是我当前的景观。这就是风景应该看起来的样子。我想我知道问题是什么,但我不知道如何解决它。
我想我需要相对于它周围的其他点设置 Z 坐标,这样整个景观的 Z 坐标不在 0 和 1 之间,而是它们“加起来”。
不想要一个解决方案,只是一个正确方向的提示。
import java.io.*;
import java.util.Random;
class Point3D {
double x, y, z;
Point3D(double dx, double dy, double dz) {
x = dx;
y = dy;
z = dz;
}
Point3D middlePoint(Point3D p) {
Point3D m = new Point3D(0.0, 0.0, 0.0);
m.x = (this.x + p.x) / 2.0;
m.y = (this.y + p.y) / 2.0;
m.z = (this.z + p.z) / 2.0;
return m;
}
}
public class Aufgabe3 {
public static void recursion(Point3D p1, Point3D p2, Point3D p3, int n) {
if (n > 0) {
if (n == 1) {
System.out.println(" facet normal 0.0 0.0 0.0");
System.out.println(" outer loop");
System.out.println(" vertex " + p1.x + " " + p1.y + " " + p1.z);
System.out.println(" vertex " + p2.x + " " + p2.y + " " + p2.z);
System.out.println(" vertex " + p3.x + " " + p3.y + " " + p3.z);
System.out.println(" endloop");
System.out.println(" endfacet");
}
Random r = new Random();
Point3D a = p1.middlePoint(p2);
Point3D b = p3.middlePoint(p1);
Point3D c = p2.middlePoint(p3);
long seedA = (long) ((p1.x + p1.y + p1.z + p2.x + p2.y + p2.z) * 1000000);
r.setSeed(seedA);
a.z = r.nextDouble() / 10;
long seedB = (long) ((p3.x + p3.y + p3.z + p1.x + p1.y + p1.z) * 1000000);
r.setSeed(seedB);
b.z = r.nextDouble() / 10;
long seedC = (long) ((p2.x + p2.y + p2.z + p3.x + p3.y + p3.z) * 1000000);
r.setSeed(seedC);
c.z = r.nextDouble() / 10;
recursion(p1, a, b, n-1);
recursion(a, p2, c, n-1);
recursion(b, c, p3, n-1);
recursion(a, b, c, n-1);
}
}
public static void main(String args[]) throws FileNotFoundException {
int n;
try {
n = Integer.parseInt(args[0]);
}
catch (Exception e) {
n = 7;
}
System.out.println("Aufgabe 3: Landschaftsgenerator");
System.out.println("n = " + n);
Random r = new Random();
Point3D p1 = new Point3D(0.8, -1.2, 0.0);
Point3D p2 = new Point3D(1.0, 1.3, 0.0);
Point3D p3 = new Point3D(-1.0, 0.0, 0.0);
System.setOut(new PrintStream(new FileOutputStream("Aufgabe3.stl")));
System.out.println("solid Aufgabe3");
recursion(p1, p2, p3, n);
System.out.println("endsolid");
}
}
解决方案
问题是您添加的位移的频率分布。分形景观的位移必须遵循 1/(f^b) 分布,否则您会得到随机噪声。
在这种情况下,无论细分规模如何,您都添加了相同的垂直位移,这将导致景观以最高频率为主。形式上,分形表面是具有“分数”或“分形”几何维度的表面,高于表面的拓扑维度,但低于嵌入空间的拓扑维度。例如,对于在第 3 维中位移的 2D 表面,分形维数应该在 2 和 3 之间。
对于细分和位移,分形维数与 beta 的关系如下:
Dim = (7 - b)/2
因此,分形行为发生在 b = 1 和 b = 3 之间,随机位移遵循以下分布:
displacement = k * rand / (f^b)
这意味着,如果您每次将三角形分成两半,则必须至少将位移减半,否则您最终会得到一个噪声表面而不是分形表面。景观的最佳选择通常在 b = 2 左右。
推荐阅读
- javascript - 有什么原因,为什么 HTML 表单中的禁用字段仍然被传输?
- xamarin.forms - Xamarin.Forms、iOS、Android 中的后台服务
- uwp - UWP 标题栏的自定义
- javascript - Vuetify 自动完成可以有两个数组吗?
- typescript - 数组解构错误地推断出创建数组的类型
- php - html2pdf 输出在 pdf 中显示希腊字符的问号
- javascript - 下载并将 c# excel 字节数组转换为 javascript blob
- javascript - 为什么容器边框会弄乱 Masonry.js 项目的放置?
- python - Pandas Dataframe 列值的类型虽然是字符串列表,但仍以字符串形式返回
- arrays - PostgreSQL:错误:数组下标超出范围