[发明专利]基于梯度插值的三维相干随机数生成方法

权利要求书

1.基于梯度插值的三维相干随机数生成方法，其特征在于包括：

S1、获取待匹配点周围的N个插值点，为该插值点生成非相干随机数；基于所述非相干随机数查询预设的映射关系，确定对应插值点的梯度矢量；

S2、获取每个插值点的坐标、以及所述N个插值点所在几何体的中心点坐标；根据插值点坐标、中心点坐标和每个插值点的梯度矢量，确定每个插值点的线性函数；

S3、采用三线性插值法对每个插值点的线性函数进行插值处理，得到待匹配点的相干随机数；

其中，所述映射关系是指非相干随机数与预设的梯度矢量集中每个梯度矢量之间的一一对应关系；

其中，采用如下方法构建梯度矢量集：

根据地貌起伏的坡度确定梯度取值范围；

在所述梯度取值范围的幅值内等间隔地取A个值，在所述梯度取值范围的方向范围内按预设角度间隔取B个值，得到包含A×B个梯度矢量的梯度矢量集；

其中，N的取值为8，获取待匹配点周围的N个插值点包括：

在待匹配点处建立一个棱边长度为单位长度的立方体包围盒；

以所述立方体包围盒的八个顶点作为插值点；

其中，以(i,j,k)标记为插值点坐标，其中：x、y、z分别为所述立方体包围盒的中心点坐标，符号表示向下取整；

其中，每个插值点的线性函数为：g_i,j,k×(x-i,y-j,z-k)，g_i,j,k为插值点的梯度矢量，(i,j,k)为插值点坐标，(x,y,z)为中心点坐标；

其中，采用如下公式进行三线性插值：s(t)＝6t⁵-15t⁴+10t³；其中，t为插值点的线性函数；s(t)为待匹配点的相干随机数。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用如下方法确定所述映射关系：

将非相干随机数的取值范围按等间隔分为A×B份；

使每个非相干随机数分别对应梯度矢量集中的一个梯度矢量，得到非相干随机数与梯度矢量集中每个的梯度矢量之间的一一对应关系。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述单位长度为随机数步长。