Simplex Noise 実装と計測

Perlin noise が遅いので Simplex noise を C# へ移植していました。

Wikipedia: Simplex noise

Stefan Gustavson による説明 (ソースコード含む): http://staffwww.itn.liu.se/~stegu/simplexnoise/simplexnoise.pdf

Stefan Gustavson による改善コード (C/C++): http://staffwww.itn.liu.se/~stegu/aqsis/aqsis-newnoise/

・・・アルゴリズムを理解せずに移植だけしました。もう動けばいいや、と。

とりあえず、Perlin noise、Improved Perlin noise、Simplex noise を大雑把に計測をしました。対等な比較とは言えないのですが、僕の適当な計測コードにおいては、Simplex noise は Improved Perlin noise の 2 倍ほど高速でした。

一応、以下にそれらソースコードを置いてあります。

Perlin noise、Improved Perlin noise、Simplex noise、および、計測コード:
https://github.com/willcraftia/TestXna/tree/master/NoiseMeasuring

なお、僕のコードでは、C++ 改善コードをベースに少し変更を加えました。元ネタのコードには、(C++ では) 「(int)Math.floor() よりも、ここで利用している式の方が高速である」とのコメントが記載されているのですが、C# では「(int)Math.Floor()」の方がはるかに高速だったので直しています。
リリース ビルドにしてませんでした・・・。リリース ビルドでは「(int) Math.Floor()」を使わない方がはるかに高速です。

また、僕は Perlin noise、Improved Perlin noise の実装において、permutation テーブルを擬似乱数から実行時に生成しているので、Simplex noise の実装もこれに合わせて修正しています。

後は、gradient の計算式の出力を Improved Perlin noise のベクトルの方向と同じにしたくらいです (かなりどうでも良い)。