Шумные разработчики, или Какие виды шума бывают? / Хабр

У дриады была ещё фраза «Бесшумно словно рысь», но эту я слышал на порядок чаще

Играясь с генерацией карт высот в unity, я заметил одну неприятную тенденцию: большинство статей и материалов рассказывают либо о Value Noise, либо о Perlin Noise, либо о Voronoi Noise. Возможно я плохо искал, но это не отменяет того факта, что я сел писать эту статью, поэтому для всех нуждающихся я сделал шпаргалку. (Здесь нет реализаций, только собраны разные шумы с картинками, описанием и применением)

Начиная это писать, я не понимал, что лезу в непроглядные дебри. Прошу простить неточности, так как я чёрт, который вообще не вдупляет о чём тут говорится. Я не включал сюда множество шумов, которые применимы в основном в различных фильтрах для фотографий.

---

Perlin Noise

Да, я на него сетовал, но и без обойтись нельзя

Шум Перлина является самым ярким примером Градиентных шумов (Gradient Noise).

Ощущение, что в глазах поплыло

Наиболее очевидное различие — картинка выглядит «облачной». Если говорить о технических деталях, она непрерывна — если сильно увеличить ее масштаб, градиент всегда будет плавным. Нет резких переходов от чёрного к белому, поэтому алгоритм работает на удивление хорошо, когда нужно что-то «случайное», но не слишком.

Шум Перлина широко используется в двухмерной и трёхмерной компьютерной графике для создания таких визуальных эффектов, как дым, облака, туман, огонь и т. д. Он также очень часто используется как простая текстура, покрывающая геометрическую модель.

Похоже на облака?

Выглядит иначе?

Стоит сказать, что у многих шумов есть аналоги, которые могут быть лучше оптимизированы или просто по-другому выглядят. Для шума Перлина таким аналогом служит Simplex Noise, он не сильно отличается от своего предшественника, но выигрывает в производительности. Особым ценителям могу ещё порекомендовать обратить внимание на Wavelet Noise — она решает проблемы со сглаживанием и потерей деталей (я не понял, но кто-то из вас может поймёт, о чём речь).

Voronoi Noise (Worley Noise)

Самым известным примером Клеточного шума (Cellular Noise) является шум Вороного.

Мне это напоминает плесень

Используется в компьютерной графике для случайного разбиения поверхностей.

Используется при генерации органических клеткообразных структур, таких как: крылья стрекозы, рисунок на листе или жирафе.

Горыныч

Я явно *****ящер, что вижу тут плитку

Одна из разновидностей Chebyshev Noise — имеет более резкие переходы, похоже на какую-то плитку или мозаику.

Curl Noise или Flow Noise

Честное слово: я пытался найти чёрно-белую, но не смог (а самому сделать — лень)

Шум Curl похож на шум Perlin, но вместо этого используется для физически обоснованного моделирования для создания «изменяющихся во времени полей несжимаемых турбулентных скоростей». Шум потока — это еще один шум, используемый для физического моделирования. Это полезно для создания изменяющихся во времени текстур с закручивающимся поведением.

Как раз для подобных шумов используется Симплекс, а не Перлин.

Хорошим примером будет ракета, выбрасывающая газ из сопла — серьёзную симуляцию газа никто не будет делать ради небольшого эффекта.

Так и передвигаются злые духи

Sparse Convolution Noise и Gabor Noise

К этому моменту меня уже тошнит от всевозможных шумов

Это два разных шума, но суть одна: похоже на волосы или шерсть.

Почему-то пример вышел очень НЕ шерстяной

Fractal Brownian Motion Noise или Ridged-Multifractal Noise

Мой глаз замылился… опять

А вы бы смогли произвести такое сложение?

Фрагмент 2D шума выглядит довольно хорошо и подойдет для создания хорошей текстуры шума в большинстве случаев. Однако, если вы используете шум для изображения реальных несовершенств, он получается слишком однородным и больше похож на размытую сетку. Случайность в реальном мире более динамична. Мы можем достичь этого, добавив несколько шумовых паттернов вместе, но разного размера. Это то, что обычно называют фрактальным броуновским движением.
Контролируя, сколько шумов мы добавляем (октавы), насколько интенсивным (амплитуда) и насколько “плотным” (частота) является каждый слой, мы получаем гораздо более динамичный шумовой паттерн.

Так выглядит Fractal Brownian Motion, если к нему добавить Ridged Noise

Мы просто накладываем много слоёв друг на друга, чаще всего берут много слоёв шума Перлина с уменьшением масштаба, каждый раз добавляя всё больше деталей (Multi-Octaves Perlin Noise), но никто не запрещает складывать Вороной с Перлином и Габором. Чаще всего эту технику используют для создания ландшафтов.
Очень интересно наблюдать за изменением параметров такого преобразования.

Повторяю картинку, потому что разные контекст

Во время добавления октав можно провернуть приём под названием Turbulence. Им можно превратить Fractal Brownian Motion Noise в такое.

Ridged Noise

Сглаженные вершины исчезли

Чтобы добавить октавы, мы можем изменять амплитуды более высоких частот так, чтобы дополнительный шум был виден только в горах.

Этот шум позволяет делать острые вершины, которые получаются в природе в результате эрозии (вода уносит часть почвы со склона). Такой способ намного проще, чем симуляция эрозии, но и эффект выглядит менее реалистичным.

Я смог найти понятную реализацию.

Terraces

Появились ступеньки

Это применение функций перераспределения высот. При использовании функции, отличной от ступенчатой, террасы могут быть более круглыми или располагаться только на некоторых высотах.

Мы просто приводим плавно изменяющиеся высоты к определённым значениям, которые чаще всего идут с каким-то шагом (высотой до следующей террасы).

Я смог найти понятную реализацию (опять).

Domain Warping

Похоже на растёкшуюся краску

Деформирование, или доменное искажение, является очень распространенным приемом в компьютерной графике для создания процедурных текстур и геометрии. Его часто используют, чтобы сжать объект, растянуть его, скрутить, согнуть, сделать толще или нанести любую желаемую деформацию. Это работает до тех пор, пока ваш базовый цветовой узор или геометрия определены как функция пространства.

Завораживает

Очень хорошая статья с красивыми картинками про это.

---

Заключение

Самое главное в искусстве шума — это возможность модифицировать базовые паттерны, чтобы получать красивые картинки, а из них и текстуры, и анимации, и партиклы, и материалы.

Я проделал большую работу по поиску всего этого, поэтому, надеюсь вы оцените мой первый пост и укажите на недочёты или неточности.

«Опять работа?»

10 знаменитых цитат об уличной фотографии, которые вы должны знать уличных фотографов, которые пришли до нас и проложили путь для всех нас. Не только это, но и чтение цитат и слов этих влиятельных уличных фотографов — отличный способ тренировать свой ум, чтобы делать более качественные фотографии.

Ниже приведены некоторые из моих любимых цитат об уличной фотографии, которые кратки, вдохновляют и так или иначе повлияли на меня.

1. «Если ваши фотографии недостаточно хороши, значит, вы недостаточно близки», — Роберт Капа. Когда я начал снимать, я был слишком робок, чтобы приблизиться к незнакомым людям, сблизиться с ними и рассказать их личную историю. Со временем я начал набираться смелости, чтобы приблизиться к своим объектам и не только лучше кадрировать их, но и разговаривать и взаимодействовать с ними.

Однако не принимайте эту цитату за сближение просто ради сближения. Саймон Гарнье недавно опубликовал отличный пост, в котором говорится, что вам нужно только подойти достаточно близко, чтобы получить масштаб или перспективу, необходимые для захвата момента.

2. «Фотографы ошибочно принимают эмоции, которые они испытывают при съемке, за оценку того, что фотография хороша» — Гарри Виногранд

Бегите домой, обработайте изображение и загрузите его в Интернет, чтобы его увидел весь мир. Однако эта цитата Гарри Виногранда помогла мне понять, что очень важно замедлить этот процесс и не позволять своим эмоциям определять, хороша фотография или нет. Виногранд даже иногда ждал целый год, прежде чем смотреть на свои изображения, чтобы судить о своих изображениях по их форме и содержанию.

В настоящее время я стараюсь выждать несколько дней или неделю, прежде чем решить, является ли моя фотография «хранителем» или нет. Это помогло мне сделать мои изображения более объективными, поскольку были времена, когда фотографии, которые я сначала считал хорошими, на самом деле таковыми не были.

3. «Поскольку я невнятный, я выражаю себя с помощью изображений», — Хелен Левитт

Уличная фотография — это рассказывание историй, а также способ самовыражения. Когда вы смотрите на снимки уличного фотографа, вы также заглядываете в его душу. Картье-Брессон изначально обучался как художник, и он выражал романтические образы в своих фотографиях. Крейг Семетко обучался как комедийный актер и писатель в течение 20 лет, и он демонстрирует свой юмор через свои образы. Я изучал социологию в качестве старшекурсника, что объясняет, почему мне нравится сближаться и взаимодействовать со своими предметами.

Находясь на съемках, подумайте о том, какую историю вы пытаетесь рассказать, и о том, как ваши изображения немного отражают вашу сущность.

4. «Для меня фотография — это искусство наблюдения. Речь идет о том, чтобы найти что-то интересное в обычном месте… Я обнаружил, что это имеет мало общего с вещами, которые вы видите, и все, что связано с тем, как вы их видите». – Эллиотт Эрвитт

Эллиотт Эрвитт умел находить красоту в обыденном и превращать ее в нечто экстраординарное. За время своего долгого пребывания в качестве уличного фотографа он снимал детей, собак и обычные сцены и делал их очаровательными. Прелесть уличной фотографии в том, что вам не нужно долго и далеко ходить, чтобы сделать интересную фотографию. Все лучшие возможности для фотосъемки находятся прямо у вас на заднем дворе, где бы вы ни жили.

Даже если вы проводите все свое время в дороге и поездках на работу, у Ли Фридлендера была серия, в которой он снимал Америку через свою машину и делал несколько захватывающих фотографий. Следите за обычными вещами и делайте их необычными.

5. «Важнее общаться с людьми, чем щелкать затвором», — Альфред Эйзенштадт

Хотя я люблю создавать запоминающиеся уличные фотографии, меня еще больше интересуют люди, с которыми я встречаюсь или общаюсь. Как правило, я всегда стараюсь улыбаться и говорить «спасибо» людям, которых снимаю. Подавляющее большинство из них тепло улыбаются мне в ответ и говорят «спасибо». Я считаю, что это особенно верно, когда вы невероятно близки с людьми. Чрезвычайно важно быть искренним с людьми, которых вы снимаете, поскольку они люди, и мы должны относиться к ним с уважением.

6. «Я подозреваю, что человек смотрит на свое окружение и на самого себя в корыстных целях. Этот поиск рожден лично и действительно является моей причиной и мотивом для создания фотографий». – Lee Friedlander

Уличная фотография – это путь к самовыражению и поиску себя. Благодаря моей уличной фотографии мой стиль немного изменился. Сначала я начал снимать изображения, похожие на изображения Картье-Брессона, сосредоточившись на сценах, геометрии, формах, людях и запечатлев решающий момент. Однако по мере того, как мое окружение менялось, я обнаружил, что изменились и мои интересы в фотографии. Прежний стиль фотографии, которым я занимался, меня больше не интересовал, и мне захотелось попробовать что-то новое. Я наткнулся на работу Гилдена, поэкспериментировал со вспышкой, и теперь мне это кажется правильным.
Поиск собственного стиля в уличной фотографии — это путешествие длиною в жизнь. Это все еще то, что я ищу для себя, так что не расстраивайтесь, если вы не можете обнаружить это за ночь. Единственный способ учиться — это постоянно выходить на улицу и стрелять — и оставаться в чертовом автобусе.

7. «Я люблю людей, которых фотографирую. Я имею в виду, они мои друзья. С большинством из них я никогда не встречался или вообще не знаком, но через свои образы я живу с ними». – Брюс Гилден

Я имел огромное удовольствие познакомиться с Брюсом Гилденом, когда я был на мероприятии Leica Magnum в Париже, и, несмотря на его грубое и жесткое отношение, этот парень был очень приземленным, честным и искренним. У нас была дискуссия о его фотографии, и он рассказал мне, как его часто неправильно понимают из-за его мотивов при съемке. Гилден также изучал социологию, когда учился в школе, и его особенно интересуют люди, в которых он стреляет, и он считает их своими друзьями. Несмотря на то, что люди могут ошибочно принять его за мудака, он искренен в отношении людей, в которых стреляет, и чувствует к ним близость.

8. «Во время фотосъемки есть творческая доля секунды. Ваш глаз должен видеть композицию или выражение, которое предлагает вам сама жизнь, и вы должны интуитивно знать, когда щелкнуть камерой. В этот момент фотограф проявляет творчество. Ой! Момент! Как только вы его упустите, оно исчезнет навсегда». Анри Картье-Брессон

Как уличные фотографы, мы постоянно пытаемся преследовать «Решающий момент». Это часть инстинкта, интуиции, подготовки, удачи и мастерства. Однако я бы сказал, что наиболее важной частью является подготовка. Как однажды сказал Вуди Аллен, «80 процентов успеха — это просто появление». Поэтому, чтобы запечатлеть решающий момент, вы должны всегда носить с собой камеру, куда бы вы ни пошли, и снимать постоянно. Если вы когда-нибудь случайно оставляли камеру дома, то знаете, как больно упустить решающий момент и ударить себя по голове.

9. «Увидеть недостаточно; вы должны чувствовать то, что фотографируете» — Андре Кертес

Когда вы снимаете где-то, не только глазами. Стреляй сердцем. Вложите свою душу в свои изображения, и вы создадите изображения, которые не только вдохновляют, но и трогают людей, которым вы их показываете.

10. «Будь собой. Я предпочитаю видеть что-то, даже неуклюжее, не похожее на чью-то работу». – Уильям Кляйн

Черпайте вдохновение у уличных фотографов, которыми вы восхищаетесь, но старайтесь быть другим, изобретать и экспериментировать. Если вы не снимали в течение длительного периода времени, вашу фотографию легко сравнить с работой другого человека. Старайтесь изо всех сил, чтобы выделиться и быть уникальным.