前面我們就很頻繁地提到了一個詞：噪聲。并且，我們?yōu)榱撕啽闫鹨?，在第一章?jié)的維度中實際上并沒有使用任何噪聲相關(guān)的知識，相反，噪聲被單獨分離了出來，足見噪聲的復(fù)雜性和重要性。

這一章節(jié)中可能不會講解太多的實際內(nèi)容，我們更多的會偏向理論一些，講解Minecraft地形是如何借助噪聲算法誕生的。在下一章節(jié)中，我們才會講解噪聲在數(shù)據(jù)包中的應(yīng)用，即密度函數(shù)和噪聲設(shè)置。

從雪花點開始

首先想想一下我們應(yīng)該如何生成一個地形。首先確立一個三維坐標系，為了生成一個隨機地形，最簡單的方式就是，對于每一個x,z值對應(yīng)的位置，我們直接使用一個隨機數(shù)作為地形的高度。這樣，我們得到的地形大概是這個樣子的。

看起來就像……老電視機上的雪花噪點一樣。點與點之間的地形毫無連續(xù)性，右邊方塊的地形可能是y=0，左邊可能就變成了y=114的沖天柱子。這顯然不是我們想要的地形，那么怎么讓地形在有隨機性的同時又保留連續(xù)性和光滑性呢？

上世紀八十年代，Ken Perlin為了在電影TRON中模擬隨機效果，提出了一種隨機算法，通過平滑插值的方式，讓噪聲更加平滑自然。

可以看出，如果我們使用柏林噪聲，圖像就變得平滑了許多，也就意味著我們的地形變得更加的平滑，也就更加趨近于現(xiàn)實。

現(xiàn)在考慮另一個問題。雖然我們現(xiàn)在能生成平滑的噪聲，但是噪聲太平滑了，很難產(chǎn)生Minecraft世界中需要的各種細節(jié)。為了簡潔起見，我們用正弦函數(shù)的圖像來代替我們的噪聲函數(shù)的起伏：

這是一個簡單的y=sinx的函數(shù)。和我們的噪聲函數(shù)一樣，平滑，有起伏。但是它也同樣不能產(chǎn)生小的細節(jié)。現(xiàn)在我們稍微疊加一下：

綠色的還是sinx，橙色的是0.5sin2x，然后我們把這兩個函數(shù)加起來，得到紫色的函數(shù)圖像?？梢钥闯鰜?，波峰波谷的基本形狀依然是存在的，但是加了一些起伏的小細節(jié)。

讓我們多加一些類似的函數(shù)：

現(xiàn)在是sinx+0.5sin2x+0.25sin4x+0.125sin8x。依然只是簡單的疊加，但是看起來和現(xiàn)實中的地形很相似了。如果我們把正弦函數(shù)換成柏林噪聲，然后進行相同方式的疊加，我們就可以得到有大量細節(jié)的地形了！

數(shù)據(jù)包中的噪聲

數(shù)據(jù)包的噪聲儲存在data/<命名空間>/noise/<噪聲名稱>.json中。它的格式是這樣的：

wiki似乎缺少這方面的資料，我只能通過自己有限的學識進行一些猜測。firstOctave鍵大概就是主噪聲的頻率（周期），amplitudes大概就是設(shè)置噪聲的振幅，列表則對應(yīng)了上文中疊加正弦函數(shù)一樣的疊加過程，而每一個整數(shù)值就是要疊加的噪聲的振幅，整數(shù)值對應(yīng)的位置則決定了它代表的噪聲的頻率。例如：

首先我們決定了噪聲的主頻率是-5，那么整數(shù)列表中從上到下依次五個值，它們對應(yīng)的噪聲倍頻則是-5、-4、-3、-2、-1，而振幅則都是1。值得注意的是，實際上疊加的時候的振幅應(yīng)該是類似1、0.5、0.25的關(guān)系。至于為什么會這樣做，我也不知道（嗚嗚嗚

噪聲的json文件可能會很費解，但是幸運的是，噪聲 生成器 – Minecraft 1.18, 1.19, 1.20 (misode.github.io)可以幫助你實時預(yù)覽噪聲的形狀，你只需要大致明白噪聲的原理，就可以隨心調(diào)整參數(shù)，直到你滿意為止。原版同時也提供了很多寫好的噪聲函數(shù)，你也可以直接調(diào)用原版的噪聲函數(shù)，它們都放在了原版數(shù)據(jù)包文件夾下對應(yīng)的位置（和你的數(shù)據(jù)包一樣的位置）

總結(jié)

噪聲是一切的基礎(chǔ)。Minecraft世界生成中，噪聲的影子隨處可見，地形起伏，生物群系的生成，都離開不了噪聲。在下一章中，我們將會繼續(xù)從噪聲出發(fā)，講解噪聲是如何生成一個豐富多彩的地形的。

筆者學識有限，對于噪聲的內(nèi)容自己也只能說出大概思路，如果有錯誤或者疏忽的地方，還望讀者不吝指正。