Pastebin launched a little side project called VERYVIRAL.com, check it out ;-) Want more features on Pastebin? Sign Up, it's FREE!
Guest

Untitled

By: a guest on Jan 16th, 2014  |  syntax: None  |  size: 13.46 KB  |  views: 6  |  expires: Never
download  |  raw  |  embed  |  report abuse  |  print
Text below is selected. Please press Ctrl+C to copy to your clipboard. (⌘+C on Mac)
  1. package com.voxel.engine.core.Noise;
  2.  
  3. /**
  4.  * Simplex Noise in 2D, 3D and 4D. Based on the example code of this paper:
  5.  * http://staffwww.itn.liu.se/~stegu/simplexnoise/simplexnoise.pdf
  6.  *
  7.  * @author Stefan Gustavson, Linkping University, Sweden (stegu at itn dot liu
  8.  *         dot se)
  9.  *
  10.  *         Slight optimizations & restructuring by
  11.  * @author Karsten Schmidt (info at toxi dot co dot uk)
  12.  *
  13.  */
  14. public class SimplexNoise {
  15.  
  16.     private static final double SQRT3 = Math.sqrt(3.0);
  17.  
  18.     private static final double SQRT5 = Math.sqrt(5.0);
  19.  
  20.     private static final double F2 = 0.5 * (SQRT3 - 1.0);
  21.     private static final double G2 = (3.0 - SQRT3) / 6.0;
  22.     private static final double G22 = G2 * 2.0 - 1.0;
  23.     private static final double F3 = 1.0 / 3.0;
  24.     private static final double G3 = 1.0 / 6.0;
  25.     private static final double G32 = G3 * 2.0;
  26.     private static final double G33 = G3 * 3.0 - 1.0;
  27.     private static final double F4 = (SQRT5 - 1.0) / 4.0;
  28.     private static final double G4 = (5.0 - SQRT5) / 20.0;
  29.     private static final double G42 = G4 * 2.0;
  30.     private static final double G43 = G4 * 2.0;
  31.     private static final double G44 = G4 * 4.0 - 1.0;
  32.  
  33.     private static final int grad3[][] = {{1, 1, 0}, {-1, 1, 0},
  34.             {1, -1, 0}, {-1, -1, 0}, {1, 0, 1}, {-1, 0, 1},
  35.             {1, 0, -1}, {-1, 0, -1}, {0, 1, 1}, {0, -1, 1},
  36.             {0, 1, -1}, {0, -1, -1}};
  37.  
  38.     private static final int grad4[][] = {{0, 1, 1, 1}, {0, 1, 1, -1},
  39.             {0, 1, -1, 1}, {0, 1, -1, -1}, {0, -1, 1, 1},
  40.             {0, -1, 1, -1}, {0, -1, -1, 1}, {0, -1, -1, -1},
  41.             {1, 0, 1, 1}, {1, 0, 1, -1}, {0, -1, -1, -1},
  42.             {-1, 0, 1, 1}, {-1, 0, 1, -1}, {-1, 0, -1, 1},
  43.             {-1, 0, -1, -1}, {1, 1, 0, 1}, {1, 1, 0, -1},
  44.             {1, -1, 0, 1}, {1, -1, 0, -1}, {-1, 1, 0, 1},
  45.             {-1, 1, 0, -1}, {-1, -1, 0, 1}, {-1, -1, 0, -1},
  46.             {1, 1, 1, 0}, {1, 1, -1, 0}, {1, -1, 1, 0},
  47.             {1, -1, -1, 0}, {-1, 1, 1, 0}, {-1, 1, -1, 0},
  48.             {1, -1, -1, 0}, {-1, -1, -1, 0}};
  49.  
  50.     private static final int p[] = { 151, 160, 137, 91, 90, 15, 131, 13, 201,
  51.             95, 96, 53, 194, 233, 7, 225, 140, 36, 103, 30, 69, 142, 8, 99, 37,
  52.             240, 21, 10, 23, 190, 6, 148, 247, 120, 234, 75, 0, 26, 197, 62,
  53.             94, 252, 219, 203, 117, 35, 11, 32, 57, 177, 33, 88, 237, 149, 56,
  54.             87, 174, 20, 125, 136, 171, 168, 68, 175, 74, 165, 71, 134, 139,
  55.             48, 27, 166, 77, 146, 158, 231, 83, 111, 229, 122, 60, 211, 133,
  56.             230, 220, 105, 92, 41, 55, 46, 245, 40, 244, 102, 143, 54, 65, 25,
  57.             63, 161, 1, 216, 80, 73, 209, 76, 132, 187, 208, 89, 18, 169, 200,
  58.             196, 135, 130, 116, 188, 159, 86, 164, 100, 109, 198, 173, 186, 3,
  59.             64, 52, 217, 226, 250, 124, 123, 5, 202, 38, 147, 118, 126, 255,
  60.             82, 85, 212, 207, 206, 59, 227, 47, 16, 58, 17, 182, 189, 28, 42,
  61.             223, 183, 170, 213, 119, 248, 152, 2, 44, 154, 163, 70, 221, 153,
  62.             101, 155, 167, 43, 172, 9, 129, 22, 39, 253, 19, 98, 108, 110, 79,
  63.             113, 224, 232, 178, 185, 112, 104, 218, 246, 97, 228, 251, 34, 242,
  64.             193, 238, 210, 144, 12, 191, 179, 162, 241, 81, 51, 145, 235, 249,
  65.             14, 239, 107, 49, 192, 214, 31, 181, 199, 106, 157, 184, 84, 204,
  66.             176, 115, 121, 50, 45, 127, 4, 150, 254, 138, 236, 205, 93, 222,
  67.             114, 67, 29, 24, 72, 243, 141, 128, 195, 78, 66, 215, 61, 156, 180 };
  68.  
  69.     private static int perm[] = new int[0x200];
  70.     static {
  71.         for(int i = 0;i < 0x100;i++){
  72.             perm[i] = p[i & 0xff];
  73.         }
  74.     }
  75.  
  76.     private static final int simplex[][] =  { { 0, 1, 2, 3 }, { 0, 1, 3, 2 },
  77.             { 0, 0, 0, 0 }, { 0, 2, 3, 1 }, { 0, 0, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 0 },
  78.             { 0, 0, 0, 0 }, { 1, 2, 3, 0 }, { 0, 2, 1, 3 }, { 0, 0, 0, 0 },
  79.             { 0, 3, 1, 2 }, { 0, 3, 2, 1 }, { 0, 0, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 0 },
  80.             { 0, 0, 0, 0 }, { 1, 3, 2, 0 }, { 0, 0, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 0 },
  81.             { 0, 0, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 0 },
  82.             { 0, 0, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 0 }, { 1, 2, 0, 3 }, { 0, 0, 0, 0 },
  83.             { 1, 3, 0, 2 }, { 0, 0, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 0 },
  84.             { 2, 3, 0, 1 }, { 2, 3, 1, 0 }, { 1, 0, 2, 3 }, { 1, 0, 3, 2 },
  85.             { 0, 0, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 0 }, { 2, 0, 3, 1 },
  86.             { 0, 0, 0, 0 }, { 2, 1, 3, 0 }, { 0, 0, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 0 },
  87.             { 0, 0, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 0 },
  88.             { 0, 0, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 0 }, { 2, 0, 1, 3 }, { 0, 0, 0, 0 },
  89.             { 0, 0, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 0 }, { 3, 0, 1, 2 }, { 3, 0, 2, 1 },
  90.             { 0, 0, 0, 0 }, { 3, 1, 2, 0 }, { 2, 1, 0, 3 }, { 0, 0, 0, 0 },
  91.             { 0, 0, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 0 }, { 3, 1, 0, 2 }, { 0, 0, 0, 0 },
  92.             { 3, 2, 0, 1 }, { 3, 2, 1, 0 } };
  93.  
  94.     private static final int fastFloor(double x){
  95.         return x > 0 ? (int) x : (int) x -1;
  96.     }
  97.  
  98.     private static double dot(int g[], double x, double y){
  99.         return g[0] * x + g[1] * y;
  100.     }
  101.  
  102.     private static double dot(int g[], double x, double y, double z){
  103.         return g[0] * x + g[1] * y + g[2] * z;
  104.     }
  105.  
  106.     private static double dot(int g[], double x, double y, double z, double w){
  107.         return g[0] * x + g[1] * y + g[2] * z + g[3] * w;
  108.     }
  109.  
  110.     public static double noise(double x, double y){
  111.         double n0, n1, n2;
  112.         double s = (x + y) * F2;
  113.         int i = fastFloor(x + s);
  114.         int j = fastFloor(y + s);
  115.         double t = (i + j) * G2;
  116.  
  117.         double x0 = x - (i - t);
  118.         double y0 = y - ( i - t);
  119.  
  120.         int i1, j1;
  121.  
  122.         if(x0 > y0){
  123.             i1 = 1;
  124.             j1 = 0;
  125.         }else{
  126.             i1 = 0;
  127.             j1 = 1;
  128.         }
  129.  
  130.         double x1 = x0 - i1 + G2;
  131.         double y1 = y0 - j1 + G2;
  132.         double x2 = x0 + G22;
  133.         double y2 = y0 + G22;
  134.  
  135.         int ii = i & 0xff;
  136.         int jj = j & 0xff;
  137.  
  138.         double t0 = 0.5 - x0 * x0 - y0 * y0;
  139.         if(t0 < 0){
  140.             n0 = 0.0;
  141.         }else{
  142.             t0 *= t0;
  143.             int gi0 = perm[ii + perm[jj]] % 12;
  144.             n0 = t0 * t0 * dot(grad3[gi0], x0, y0);
  145.         }
  146.         double t1 = 0.5 - x1 * x1 - y1 * y1;
  147.         if(t1 < 0){
  148.             n1 = 0.0;
  149.         }else{
  150.             t1 *= t1;
  151.             int gi1 = perm[ii + i1 + perm[jj + j1]] % 12;
  152.             n1 = t1 * t1 * dot(grad3[gi1], x1, y1);
  153.         }
  154.         double t2 = 0.5 - x2 * x2 - y2 * y2;
  155.         if(t2 < 0){
  156.             n2 = 0.0;
  157.         }else{
  158.             t2 *= t2;
  159.             int gi2 = perm[ii + 1 + perm[jj + 1]] % 12;
  160.             n2 = t2 * t2 * dot(grad3[gi2], x2, y2);
  161.         }
  162.         return 70.0 * (n0 + n1 + n2);
  163.     }
  164.  
  165.     public static double noise(double x, double y, double z){
  166.         double n0, n1, n2, n3;
  167.         double s = (x + y + z) * F3;
  168.  
  169.         int i = fastFloor(x + s);
  170.         int j = fastFloor(y + s);
  171.         int k = fastFloor(z + s);
  172.  
  173.         double t = (i + j + k) * G3;
  174.         double x0 = x - (i - t);
  175.         double y0 = y - (j - t);
  176.         double z0 = z - (k - t);
  177.  
  178.         int i1, j1, k1;
  179.         int i2, j2, k2;
  180.  
  181.         if(x0 >= y0){
  182.             if(y0 >= z0){
  183.                 i1 = 1;
  184.                 j1 = 0;
  185.                 k1 = 0;
  186.                 i2 = 1;
  187.                 j2 = 1;
  188.                 k2 = 0;
  189.             }else if(x0 >= z0){
  190.                 i1 = 0;
  191.                 j1 = 0;
  192.                 k1 = 1;
  193.                 i2 = 1;
  194.                 j2 = 0;
  195.                 k2 = 1;
  196.             }else{
  197.                 i1 = 0;
  198.                 j1 = 0;
  199.                 k1 = 1;
  200.                 i2 = 1;
  201.                 j2 = 0;
  202.                 k2 = 1;
  203.             }
  204.         }else{
  205.             if(y0 < z0){
  206.                 i1 = 0;
  207.                 j1 = 1;
  208.                 k1 = 0;
  209.                 i2 = 0;
  210.                 j2 = 1;
  211.                 k2 = 1;
  212.             }else if(x0 < z0){
  213.                 i1 = 0;
  214.                 j1 = 1;
  215.                 k1 = 0;
  216.                 i2 = 0;
  217.                 j2 = 1;
  218.                 k2 = 1;
  219.             }else{
  220.                 i1 = 0;
  221.                 j1 = 1;
  222.                 k1 = 0;
  223.                 i2 = 1;
  224.                 j2 = 1;
  225.                 k2 = 0;
  226.             }
  227.         }
  228.  
  229.         double x1 = x0 - i1 + G3;
  230.         double y1 = y0 - j1 + G3;
  231.         double z1 = z0 - k1 + G3;
  232.         double x2 = x0 - i2 + G3;
  233.         double y2 = y0 - j2 + G32;
  234.         double z2 = z0 - k2 + G32;
  235.         double x3 = x0 + G33;
  236.         double y3 = y0 + G33;
  237.         double z3 = z0 + G33;
  238.  
  239.         int ii = i & 0xff;
  240.         int jj = j & 0xff;
  241.         int kk = k & 0xff;
  242.  
  243.         double t0 = 0.6 - x0 * x0 - y0 * y0 - z0 * z0;
  244.         if(t0 < 0){
  245.             n0 = 0.0;
  246.         }else{
  247.             t0 *= t0;
  248.             int gi0 = perm[ii + perm[jj + perm[kk]]] % 12;
  249.             n0 = t0 * t0 * dot(grad3[gi0], x0, y0, z0);
  250.         }
  251.  
  252.         double t1 = 0.6 - x1 * x1 - y1 * y1 - z1 * z1;
  253.         if (t1 < 0){
  254.             n1 = 0.0;
  255.         }else{
  256.             t1 *= t1;
  257.             int gi1 = perm[ii + i1 + perm[jj + j1 + perm[kk + k1]]] % 12;
  258.             n1 = t1 * t1 * dot(grad3[gi1], x1, y1, z1);
  259.         }
  260.  
  261.         double t2 = 0.6 - x2 * x2 - y2 * y2 - z2 * z2;
  262.         if (t2 < 0){
  263.             n2 = 0.0;
  264.         }else{
  265.             t2 *= t2;
  266.             int gi2 = perm[ii + i2 + perm[jj + j2 + perm[kk + k2]]] % 12;
  267.             n2 = t2 * t2 * dot(grad3[gi2], x2, y2, z2);
  268.         }
  269.  
  270.         double t3 = 0.6 - x3 * x3 - y3 * y3 - z3 * z3;
  271.         if (t3 < 0){
  272.             n3 = 0.0;
  273.         }else{
  274.             t3 *= t3;
  275.             int gi3 = perm[ii + 1 + perm[jj + 1 + perm[kk + 1]]] % 12;
  276.             n3 = t3 * t3 * dot(grad3[gi3], x3, y3, z3);
  277.         }
  278.  
  279.         return 32.0 * (n0 + n1 + n2 + n3);
  280.     }
  281.  
  282.     public static double noise(double x, double y, double z, double w) {
  283.         double n0, n1, n2, n3, n4;
  284.  
  285.         double s = (x + y + z + w) * F4;
  286.  
  287.         int i = fastFloor(x + s);
  288.         int j = fastFloor(y + s);
  289.         int k = fastFloor(z + s);
  290.         int l = fastFloor(w + s);
  291.         double t = (i + j + k + l) * G4;
  292.  
  293.         double x0 = x - (i - t);
  294.         double y0 = y - (j - t);
  295.         double z0 = z - (k - t);
  296.         double w0 = w - (l - t);
  297.  
  298.         int c = 0;
  299.         if (x0 > y0){
  300.             c = 0x20;
  301.         }
  302.         if (x0 > z0){
  303.             c |= 0x10;
  304.         }
  305.         if (y0 > z0){
  306.             c |= 0x08;
  307.         }
  308.         if (x0 > w0){
  309.             c |= 0x04;
  310.         }
  311.         if (y0 > w0){
  312.             c |= 0x02;
  313.         }
  314.         if (z0 > w0){
  315.             c |= 0x01;
  316.         }
  317.  
  318.         int i1, j1, k1, l1;
  319.         int i2, j2, k2, l2;
  320.         int i3, j3, k3, l3;
  321.  
  322.         int[] sc = simplex[c];
  323.  
  324.         i1 = sc[0] >= 3 ? 1 : 0;
  325.         j1 = sc[1] >= 3 ? 1 : 0;
  326.         k1 = sc[2] >= 3 ? 1 : 0;
  327.         l1 = sc[3] >= 3 ? 1 : 0;
  328.  
  329.         i2 = sc[0] >= 2 ? 1 : 0;
  330.         j2 = sc[1] >= 2 ? 1 : 0;
  331.         k2 = sc[2] >= 2 ? 1 : 0;
  332.         l2 = sc[3] >= 2 ? 1 : 0;
  333.  
  334.         i3 = sc[0] >= 1 ? 1 : 0;
  335.         j3 = sc[1] >= 1 ? 1 : 0;
  336.         k3 = sc[2] >= 1 ? 1 : 0;
  337.         l3 = sc[3] >= 1 ? 1 : 0;
  338.  
  339.         double x1 = x0 - i1 + G4;
  340.  
  341.         double y1 = y0 - j1 + G4;
  342.         double z1 = z0 - k1 + G4;
  343.         double w1 = w0 - l1 + G4;
  344.         double x2 = x0 - i2 + G42;
  345.  
  346.         double y2 = y0 - j2 + G42;
  347.         double z2 = z0 - k2 + G42;
  348.         double w2 = w0 - l2 + G42;
  349.         double x3 = x0 - i3 + G43;
  350.  
  351.         double y3 = y0 - j3 + G43;
  352.         double z3 = z0 - k3 + G43;
  353.         double w3 = w0 - l3 + G43;
  354.         double x4 = x0 - 1.0 + G44;
  355.  
  356.         double y4 = y0 + G44;
  357.         double z4 = z0 + G44;
  358.         double w4 = w0 + G44;
  359.  
  360.         int ii = i & 255;
  361.         int jj = j & 255;
  362.         int kk = k & 255;
  363.         int ll = l & 255;
  364.  
  365.         double t0 = 0.6 - x0 * x0 - y0 * y0 - z0 * z0 - w0 * w0;
  366.         if (t0 < 0){
  367.             n0 = 0.0;
  368.         }else {
  369.             t0 *= t0;
  370.             int gi0 = perm[ii + perm[jj + perm[kk + perm[ll]]]] % 32;
  371.             n0 = t0 * t0 * dot(grad4[gi0], x0, y0, z0, w0);
  372.         }
  373.  
  374.         double t1 = 0.6 - x1 * x1 - y1 * y1 - z1 * z1 - w1 * w1;
  375.         if (t1 < 0){
  376.             n1 = 0.0;
  377.         }else {
  378.             t1 *= t1;
  379.             int gi1 = perm[ii + i1
  380.                     + perm[jj + j1 + perm[kk + k1 + perm[ll + l1]]]] % 32;
  381.             n1 = t1 * t1 * dot(grad4[gi1], x1, y1, z1, w1);
  382.         }
  383.  
  384.         double t2 = 0.6 - x2 * x2 - y2 * y2 - z2 * z2 - w2 * w2;
  385.         if (t2 < 0){
  386.             n2 = 0.0;
  387.         }else {
  388.             t2 *= t2;
  389.             int gi2 = perm[ii + i2
  390.                     + perm[jj + j2 + perm[kk + k2 + perm[ll + l2]]]] % 32;
  391.             n2 = t2 * t2 * dot(grad4[gi2], x2, y2, z2, w2);
  392.         }
  393.  
  394.         double t3 = 0.6 - x3 * x3 - y3 * y3 - z3 * z3 - w3 * w3;
  395.         if (t3 < 0){
  396.             n3 = 0.0;
  397.         }else {
  398.             t3 *= t3;
  399.             int gi3 = perm[ii + i3
  400.                     + perm[jj + j3 + perm[kk + k3 + perm[ll + l3]]]] % 32;
  401.             n3 = t3 * t3 * dot(grad4[gi3], x3, y3, z3, w3);
  402.         }
  403.  
  404.         double t4 = 0.6 - x4 * x4 - y4 * y4 - z4 * z4 - w4 * w4;
  405.         if (t4 < 0){
  406.             n4 = 0.0;
  407.         }else {
  408.             t4 *= t4;
  409.             int gi4 = perm[ii + 1 + perm[jj + 1 + perm[kk + 1 + perm[ll + 1]]]] % 32;
  410.             n4 = t4 * t4 * dot(grad4[gi4], x4, y4, z4, w4);
  411.         }
  412.  
  413.         return 27.0 * (n0 + n1 + n2 + n3 + n4);
  414.     }
  415. }