🏔 Bruit de Perlin — Générateur de Terrain Procédural & Textures

Le bruit de Perlin est un type de bruit de gradient : des vecteurs de gradient unitaires pseudo-aléatoires sont attribués aux coins d'un réseau, et la valeur de bruit en un point quelconque est obtenue en calculant le produit scalaire entre chaque gradient voisin et le vecteur de décalage vers ce point, puis en mélangeant les résultats avec une courbe d'atténuation lisse. Contrairement au bruit blanc pur, cela produit une variation continue et d'aspect naturel plutôt qu'une statique brute, ce qui explique pourquoi c'est le bloc de construction standard pour le terrain et les textures procéduraux.

fBm signifie mouvement brownien fractionnaire, la technique consistant à additionner plusieurs « octaves » de la même fonction de bruit à des fréquences croissantes et des amplitudes décroissantes. Dans cette simulation, la fréquence de chaque octave est multipliée par le curseur Lacunarité (2 par défaut, ce qui signifie qu'elle double) tandis que son amplitude est multipliée par le curseur Gain/persistance (0,5 par défaut), et jusqu'à 8 octaves sont combinées ainsi pour ajouter des détails fins par-dessus les formes larges.

Les cinq modes partagent le même champ fBm sous-jacent mais le colorent ou le post-traitent différemment. Niveaux de gris affiche directement la valeur d'altitude brute ; Terrain fait passer l'altitude par une rampe de couleurs eau-sable-herbe-roche-neige ; Contours dessine des courbes de niveau comme une carte topographique ; Warp/flux réinjecte le bruit dans ses propres coordonnées (déformation de domaine) pour des formes tourbillonnantes évoquant de la fumée ; et Ridged prend la valeur absolue de chaque octave avant la sommation, ce qui sculpte des crêtes montagneuses nettes au lieu de collines lisses.

La fonction de bruit utilisée ici est véritablement tridimensionnelle (x, y et un z piloté par le temps), et non une texture 2D qui défile. À chaque image, la valeur de vitesse d'animation fait avancer une horloge de « décalage Z » qui devient la troisième coordonnée transmise à la fonction de bruit, de sorte que toute la tranche 2D se transforme de manière fluide et continue à travers le volume de bruit 3D sous-jacent, sans motif répétitif ni raccord visible.

Entièrement sur le GPU. Le bruit, la courbe d'atténuation, la sommation fBm, la déformation de domaine et les rampes de couleurs sont tous implémentés en code GLSL dans un shader de fragment Three.js, de sorte que chaque pixel à l'écran évalue sa propre valeur de bruit en parallèle à chaque image. C'est ce qui permet de pousser les octaves, l'échelle et la déformation à leurs valeurs maximales tout en gardant la visualisation fluide en temps réel.