fractalnoise.c

   1
   2 #include "quakedef.h"
   3
   4 void fractalnoise(qbyte *noise, int size, int startgrid)
   5 {
   6         int x, y, g, g2, amplitude, min, max, size1 = size - 1, sizepower, gridpower;
   7         int *noisebuf;
   8 #define n(x,y) noisebuf[((y)&size1)*size+((x)&size1)]
   9
  10         for (sizepower = 0;(1 << sizepower) < size;sizepower++);
  11         if (size != (1 << sizepower))
  12                 Sys_Error("fractalnoise: size must be power of 2\n");
  13
  14         for (gridpower = 0;(1 << gridpower) < startgrid;gridpower++);
  15         if (startgrid != (1 << gridpower))
  16                 Sys_Error("fractalnoise: grid must be power of 2\n");
  17
  18         startgrid = bound(0, startgrid, size);
  19
  20         amplitude = 0xFFFF; // this gets halved before use
  21         noisebuf = Mem_Alloc(tempmempool, size*size*sizeof(int));
  22         memset(noisebuf, 0, size*size*sizeof(int));
  23
  24         for (g2 = startgrid;g2;g2 >>= 1)
  25         {
  26                 // brownian motion (at every smaller level there is random behavior)
  27                 amplitude >>= 1;
  28                 for (y = 0;y < size;y += g2)
  29                         for (x = 0;x < size;x += g2)
  30                                 n(x,y) += (rand()&amplitude);
  31
  32                 g = g2 >> 1;
  33                 if (g)
  34                 {
  35                         // subdivide, diamond-square algorithm (really this has little to do with squares)
  36                         // diamond
  37                         for (y = 0;y < size;y += g2)
  38                                 for (x = 0;x < size;x += g2)
  39                                         n(x+g,y+g) = (n(x,y) + n(x+g2,y) + n(x,y+g2) + n(x+g2,y+g2)) >> 2;
  40                         // square
  41                         for (y = 0;y < size;y += g2)
  42                                 for (x = 0;x < size;x += g2)
  43                                 {
  44                                         n(x+g,y) = (n(x,y) + n(x+g2,y) + n(x+g,y-g) + n(x+g,y+g)) >> 2;
  45                                         n(x,y+g) = (n(x,y) + n(x,y+g2) + n(x-g,y+g) + n(x+g,y+g)) >> 2;
  46                                 }
  47                 }
  48         }
  49         // find range of noise values
  50         min = max = 0;
  51         for (y = 0;y < size;y++)
  52                 for (x = 0;x < size;x++)
  53                 {
  54                         if (n(x,y) < min) min = n(x,y);
  55                         if (n(x,y) > max) max = n(x,y);
  56                 }
  57         max -= min;
  58         max++;
  59         // normalize noise and copy to output
  60         for (y = 0;y < size;y++)
  61                 for (x = 0;x < size;x++)
  62                         *noise++ = (qbyte) (((n(x,y) - min) * 256) / max);
  63         Mem_Free(noisebuf);
  64 #undef n
  65 }
  66
  67 // unnormalized, used for explosions mainly, does not allocate/free memory (hence the name quick)
  68 void fractalnoisequick(qbyte *noise, int size, int startgrid)
  69 {
  70         int x, y, g, g2, amplitude, size1 = size - 1, sizepower, gridpower;
  71 #define n(x,y) noise[((y)&size1)*size+((x)&size1)]
  72
  73         for (sizepower = 0;(1 << sizepower) < size;sizepower++);
  74         if (size != (1 << sizepower))
  75                 Sys_Error("fractalnoise: size must be power of 2\n");
  76
  77         for (gridpower = 0;(1 << gridpower) < startgrid;gridpower++);
  78         if (startgrid != (1 << gridpower))
  79                 Sys_Error("fractalnoise: grid must be power of 2\n");
  80
  81         startgrid = bound(0, startgrid, size);
  82
  83         amplitude = 255; // this gets halved before use
  84         memset(noise, 0, size*size);
  85
  86         for (g2 = startgrid;g2;g2 >>= 1)
  87         {
  88                 // brownian motion (at every smaller level there is random behavior)
  89                 amplitude >>= 1;
  90                 for (y = 0;y < size;y += g2)
  91                         for (x = 0;x < size;x += g2)
  92                                 n(x,y) += (rand()&amplitude);
  93
  94                 g = g2 >> 1;
  95                 if (g)
  96                 {
  97                         // subdivide, diamond-square algorithm (really this has little to do with squares)
  98                         // diamond
  99                         for (y = 0;y < size;y += g2)
 100                                 for (x = 0;x < size;x += g2)
 101                                         n(x+g,y+g) = (qbyte) (((int) n(x,y) + (int) n(x+g2,y) + (int) n(x,y+g2) + (int) n(x+g2,y+g2)) >> 2);
 102                         // square
 103                         for (y = 0;y < size;y += g2)
 104                                 for (x = 0;x < size;x += g2)
 105                                 {
 106                                         n(x+g,y) = (qbyte) (((int) n(x,y) + (int) n(x+g2,y) + (int) n(x+g,y-g) + (int) n(x+g,y+g)) >> 2);
 107                                         n(x,y+g) = (qbyte) (((int) n(x,y) + (int) n(x,y+g2) + (int) n(x-g,y+g) + (int) n(x+g,y+g)) >> 2);
 108                                 }
 109                 }
 110         }
 111 #undef n
 112 }
 113