n/b/patch: add blur width parameter
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8e92bd977b
commit
48d6a007a2
@ -17,12 +17,13 @@
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#ifndef __UTIL_NOISE_BASIS_PATCH_HPP
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#ifndef __UTIL_NOISE_BASIS_PATCH_HPP
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#define __UTIL_NOISE_BASIS_PATCH_HPP
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#define __UTIL_NOISE_BASIS_PATCH_HPP
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#include "../basis.hpp"
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#include "../../point.hpp"
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#include "../../point.hpp"
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namespace util { namespace noise { namespace basis {
|
namespace util { namespace noise { namespace basis {
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template <typename T>
|
template <typename T>
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struct patch {
|
struct patch {
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patch (seed_t);
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patch (seed_t, T width = 0);
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range<T> bounds (void) const;
|
range<T> bounds (void) const;
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||||||
T operator() (point2<T>) const;
|
T operator() (point2<T>) const;
|
||||||
@ -30,10 +31,17 @@ namespace util { namespace noise { namespace basis {
|
|||||||
seed_t seed (void) const;
|
seed_t seed (void) const;
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||||||
seed_t seed (seed_t);
|
seed_t seed (seed_t);
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||||||
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T width (void) const;
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T width (T);
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private:
|
private:
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point2<T> centroid (util::point2i) const;
|
point2<T> centroid (util::point2i) const;
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T generate (util::point2i) const;
|
T generate (util::point2i) const;
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static constexpr T THRESHOLD = 1 - T(0.999);
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T m_width;
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T m_power;
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seed_t m_seed;
|
seed_t m_seed;
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};
|
};
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} } }
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} } }
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@ -19,28 +19,37 @@
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#endif
|
#endif
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#define __UTIL_NOISE_BASIS_PATCH_IPP
|
#define __UTIL_NOISE_BASIS_PATCH_IPP
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||||||
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#include "../../types.hpp"
|
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#include "../../ray.hpp"
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||||||
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#include "../../vector.hpp"
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template <typename T>
|
namespace util { namespace noise { namespace basis {
|
||||||
util::noise::basis::patch<T>::patch (seed_t _seed):
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||||||
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template <typename T>
|
||||||
|
patch<T>::patch (seed_t _seed, T _width):
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||||||
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m_width (_width),
|
||||||
|
m_power (exactly_zero (_width)
|
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|
? std::numeric_limits<T>::infinity ()
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|
: std::log (THRESHOLD) / std::log (1 - _width)),
|
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m_seed (_seed)
|
m_seed (_seed)
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{ ; }
|
{ ; }
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///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
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||||||
template <typename T>
|
template <typename T>
|
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util::range<T>
|
range<T>
|
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util::noise::basis::patch<T>::bounds (void) const
|
patch<T>::bounds (void) const
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||||||
{
|
{
|
||||||
return { T{0}, T{1} };
|
return { T{0}, T{1} };
|
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}
|
}
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||||||
|
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||||||
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||||||
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
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template <typename T>
|
template <typename T>
|
||||||
T
|
T
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||||||
util::noise::basis::patch<T>::operator () (point2<T> p) const
|
patch<T>::operator () (point2<T> p) const
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||||||
{
|
{
|
||||||
// extract integer and fractional parts. be careful to always round down
|
// extract integer and fractional parts. be careful to always round down
|
||||||
// (particularly with negatives) and avoid rounding errors.
|
// (particularly with negatives) and avoid rounding errors.
|
||||||
auto p_int = p.template cast<intmax_t> ();
|
auto p_int = p.template cast<intmax_t> ();
|
||||||
@ -48,48 +57,108 @@ util::noise::basis::patch<T>::operator () (point2<T> p) const
|
|||||||
if (p.y < 0) p_int.y -= 1;
|
if (p.y < 0) p_int.y -= 1;
|
||||||
auto p_rem = (p - p_int).template as<point> ();
|
auto p_rem = (p - p_int).template as<point> ();
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||||||
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||||||
T closest = std::numeric_limits<T>::infinity ();
|
static const util::vector2i OFFSETS[] = {
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||||||
T value;
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{ 0, -2 },
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||||||
|
{ -1, -1 }, { 0, -1 }, { 1, -1 },
|
||||||
|
{ -2, 0 }, { -1, 0 }, { 0, 0 }, { 1, 0 }, { 2, 0 },
|
||||||
|
{ -1, 1 }, { 0, 1 }, { 1, 1 },
|
||||||
|
{ 0, 2 },
|
||||||
|
};
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||||||
|
|
||||||
for (signed y = -1; y <= 1; ++y)
|
static const size_t COUNT = elems (OFFSETS);
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||||||
for (signed x = -1; x <= 1; ++x) {
|
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||||||
util::vector2i offset {x, y};
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auto c = centroid (p_int + offset);
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||||||
auto d = util::distance (p_rem, c + offset);
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||||||
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||||||
if (d < closest) {
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// find the distances to each neighbour's centroid
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||||||
closest = d;
|
util::point2<T> centres[COUNT];
|
||||||
value = generate (p_int + offset);
|
for (size_t i = 0; i < COUNT; ++i)
|
||||||
}
|
centres[i] = centroid (p_int + OFFSETS[i]) + OFFSETS[i];
|
||||||
|
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||||||
|
T distances[COUNT];
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||||||
|
for (size_t i = 0; i < COUNT; ++i)
|
||||||
|
distances[i] = util::distance (p_rem, centres[i]);
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||||||
|
|
||||||
|
// sort the distances, using indices so we can use 'offsets' to generate values
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||||||
|
unsigned indices[COUNT];
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|
std::iota (std::begin (indices), std::end (indices), 0);
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std::sort (std::begin (indices),
|
||||||
|
std::end (indices),
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[&] (auto a, auto b) {
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||||||
|
return distances[a] < distances[b];
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|
});
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|
// calculate normalisation constants for the 9 nearest points. the
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// neighbourhood size is implicitly specified by the 1.5 unit maximum
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|
// distance.
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constexpr auto MAX_DISTANCE = std::hypot (1.5f, 1.5f);
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const auto lo = distances[indices[0]];
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||||||
|
const auto hi = std::min (distances[indices[COUNT-1]], MAX_DISTANCE);
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||||||
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|
T out = 0.f;
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||||||
|
T sumw = 0.f;
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||||||
|
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||||||
|
// sum the weight values of each neighbour. weight by a function of
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||||||
|
// the distance. we use an power function which allows a known width
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||||||
|
// to blend.
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||||||
|
for (size_t i = 0; i < COUNT && distances[indices[i]] <= MAX_DISTANCE; ++i)
|
||||||
|
{
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||||||
|
auto v = generate (p_int + OFFSETS[indices[i]]);
|
||||||
|
auto d = (distances[indices[i]] - lo) / (hi - lo);
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||||||
|
auto w = std::pow (1 - d, m_power);
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||||||
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sumw += w;
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|
out += v * w;
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}
|
}
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|
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return value;
|
return out / sumw;
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}
|
}
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||||||
|
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||||||
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///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
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template <typename T>
|
template <typename T>
|
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util::noise::seed_t
|
seed_t
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||||||
util::noise::basis::patch<T>::seed (void) const
|
patch<T>::seed (void) const
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||||||
{
|
{
|
||||||
return m_seed;
|
return m_seed;
|
||||||
}
|
}
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||||||
|
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//-----------------------------------------------------------------------------
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//-------------------------------------------------------------------------
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||||||
template <typename T>
|
template <typename T>
|
||||||
util::noise::seed_t
|
seed_t
|
||||||
util::noise::basis::patch<T>::seed (util::noise::seed_t _seed)
|
patch<T>::seed (util::noise::seed_t _seed)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
return m_seed = _seed;
|
return m_seed = _seed;
|
||||||
}
|
}
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||||||
|
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||||||
|
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||||||
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
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///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
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template <typename T>
|
template <typename T>
|
||||||
util::point2<T>
|
T
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||||||
util::noise::basis::patch<T>::centroid (util::point2i p) const
|
patch<T>::width (void) const
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||||||
{
|
{
|
||||||
|
return m_width;
|
||||||
|
}
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||||||
|
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||||||
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//-------------------------------------------------------------------------
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template <typename T>
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||||||
|
T
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||||||
|
patch<T>::width (T _width)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
m_width = _width;
|
||||||
|
m_power = exactly_zero (_width)
|
||||||
|
? std::numeric_limits<T>::infinity ()
|
||||||
|
: std::log (THRESHOLD) / std::log (1 - _width);
|
||||||
|
|
||||||
|
return m_width;
|
||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
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||||||
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///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
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||||||
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template <typename T>
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||||||
|
util::point2<T>
|
||||||
|
patch<T>::centroid (util::point2i p) const
|
||||||
|
{
|
||||||
using util::hash::murmur2::mix;
|
using util::hash::murmur2::mix;
|
||||||
|
|
||||||
auto u = mix (m_seed, mix (uint64_t (p.x), uint64_t (p.y)));
|
auto u = mix (m_seed, mix (uint64_t (p.x), uint64_t (p.y)));
|
||||||
@ -102,16 +171,17 @@ util::noise::basis::patch<T>::centroid (util::point2i p) const
|
|||||||
|
|
||||||
CHECK_LIMIT (r, T{0}, T{1});
|
CHECK_LIMIT (r, T{0}, T{1});
|
||||||
return r;
|
return r;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
//-----------------------------------------------------------------------------
|
//-------------------------------------------------------------------------
|
||||||
template <typename T>
|
template <typename T>
|
||||||
T
|
T
|
||||||
util::noise::basis::patch<T>::generate (util::point2i p) const
|
patch<T>::generate (util::point2i p) const
|
||||||
{
|
{
|
||||||
using util::hash::murmur2::mix;
|
using util::hash::murmur2::mix;
|
||||||
|
|
||||||
auto u = mix (m_seed, mix (uint64_t (p.x), uint64_t (p.y)));
|
auto u = mix (m_seed, mix (uint64_t (p.x), uint64_t (p.y)));
|
||||||
return (u & 0xffff) / T{0xffff};
|
return (u & 0xffff) / T{0xffff};
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
} } }
|
||||||
|
@ -209,6 +209,7 @@ main (int argc, char **argv)
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|||||||
float scale = 1.f;
|
float scale = 1.f;
|
||||||
float turbulence = 0.f;
|
float turbulence = 0.f;
|
||||||
unsigned single = 0;
|
unsigned single = 0;
|
||||||
|
float width = 0;
|
||||||
|
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||||||
// fill variables from arguments
|
// fill variables from arguments
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||||||
util::cmdopt::parser args;
|
util::cmdopt::parser args;
|
||||||
@ -222,7 +223,8 @@ main (int argc, char **argv)
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|||||||
args.add<util::cmdopt::option::count<unsigned>> ('1', "single", "single octave", single);
|
args.add<util::cmdopt::option::count<unsigned>> ('1', "single", "single octave", single);
|
||||||
args.add<util::cmdopt::option::value<float>> ('H', "hurst", "Hurst exponent", H);
|
args.add<util::cmdopt::option::value<float>> ('H', "hurst", "Hurst exponent", H);
|
||||||
args.add<util::cmdopt::option::value<float>> ('x', "scale", "frequency multiplier", scale);
|
args.add<util::cmdopt::option::value<float>> ('x', "scale", "frequency multiplier", scale);
|
||||||
args.add<util::cmdopt::option::value<float>> ('t', "turbulence","turbulence scale", turbulence);
|
args.add<util::cmdopt::option::value<float>> ('t', "turbulence", "turbulence scale", turbulence);
|
||||||
|
args.add<util::cmdopt::option::value<float>> ('W', "patch-width", "patch blur width", width);
|
||||||
|
|
||||||
args.scan (argc, argv);
|
args.scan (argc, argv);
|
||||||
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||||||
@ -293,7 +295,7 @@ main (int argc, char **argv)
|
|||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
case PATCH: {
|
case PATCH: {
|
||||||
b.reset<util::noise::basis::patch<float>> (seed);
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b.reset<util::noise::basis::patch<float>> (seed, width);
|
||||||
break;
|
break;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
@ -343,6 +345,7 @@ main (int argc, char **argv)
|
|||||||
auto offset = *range.first;
|
auto offset = *range.first;
|
||||||
auto div = *range.second - *range.first;
|
auto div = *range.second - *range.first;
|
||||||
|
|
||||||
|
std::cerr << '[' << *range.first << ',' << *range.second << "]\n";
|
||||||
std::transform (img.begin (), img.end (), img.begin (), [offset,div] (auto i) { return (i - offset) / div; });
|
std::transform (img.begin (), img.end (), img.begin (), [offset,div] (auto i) { return (i - offset) / div; });
|
||||||
|
|
||||||
// write the images to disk
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// write the images to disk
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