Perlin Noise

/// <summary>
/// Класс для генерации Шума Перлина в двумерном пространстве
/// </summary>
public class PerlinNoiseGenerator
{
    public double GetNoise(int x, int y)
    {
        int n = x + y * 57;
        n = (n << 13) ^ n;
        return (1.0 - ((n * (n * n * 15731 + 789221) + 1376312589) & 0x7fffffff) / 1073741824.0);
    }

    private double SmoothNoise(double X, double Y)
    {
        int x = (int)X, y = (int)Y;

        double corners = (GetNoise(x - 1, y - 1) + GetNoise(x + 1, y - 1) + GetNoise(x - 1, y + 1) + GetNoise(x + 1, y + 1)) / 16;
        double sides = (GetNoise(x - 1, y) + GetNoise(x + 1, y) + GetNoise(x, y - 1) + GetNoise(x, y + 1)) / 8;
        double center = GetNoise(x, y) / 4;
        return corners + sides + center;
    }


    private double CompileNoise(double x, double y)
    {
        int integer_X = (int)x;
        double fractional_X = x - integer_X;

        int integer_Y = (int)y;
        double fractional_Y = y - integer_Y;

        double v1 = SmoothNoise(integer_X, integer_Y);
        double v2 = SmoothNoise(integer_X + 1, integer_Y);
        double v3 = SmoothNoise(integer_X, integer_Y + 1);
        double v4 = SmoothNoise(integer_X + 1, integer_Y + 1);

        double i1 = CosineInterpolation(v1, v2, fractional_X);
        double i2 = CosineInterpolation(v3, v4, fractional_X);

        return CosineInterpolation(i1, i2, fractional_Y);
    }

    public double GenerateNoise(double x, double y, double factor)
    {
        double total = 0;
        // это число может иметь и другие значения хоть cosf(sqrtf(2))*3.14f
        // главное чтобы было красиво и результат вас устраивал
        double persistence = 0.5f;

        // экспериментируйте с этими значениями, попробуйте ставить
        // например sqrtf(3.14f)*0.25f или что-то потяжелее для понимания J)
        double frequency = 0.1f;
        double amplitude = 0.5;//амплитуда, в прямой зависимости от значения настойчивости

        // рандомизация
        x += (factor);
        y += (factor);

        // NUM_OCTAVES - переменная, которая обозначает число октав,
        // чем больше октав, тем лучше получается шум
        int NUM_OCTAVES = 3;
        for (int i = 0; i < NUM_OCTAVES; i++)
        {
            total += CompileNoise(x * frequency, y * frequency) * amplitude;
            amplitude *= persistence;
            frequency *= 2;
        }

        total = Math.Abs(total);
        return total;
    }

    public double GenerateNoise(double x, double y, double factor, double persistence, double frequency, double amplitude)
    {
        double total = 0;

        // рандомизация
        x += (factor);
        y += (factor);

        // NUM_OCTAVES - переменная, которая обозначает число октав,
        // чем больше октав, тем лучше получается шум
        int NUM_OCTAVES = 3;
        for (int i = 0; i < NUM_OCTAVES; i++)
        {
            total += CompileNoise(x * frequency, y * frequency) * amplitude;
            amplitude *= persistence;
            frequency *= 2;
        }

        total = Math.Abs(total);
        return total;
    }


    private double SimpleInterpolation(double a, double b, double x)
    {
        return a * (1 - x) + b * x;
    }

    private double CosineInterpolation(double a, double b, double x)
    {
        double ft = x * 3.1415927;
        double f = (1 - Math.Cos(ft)) * 0.5;
        return a * (1 - f) + b * f;
    }
}