Il rumore wavelet è una funzione pionieristica che viene applicata nella computer grafica tridimensionale. Quando gli artisti grafici creano trame tridimensionali, affrontano problemi come la perdita di dettagli e l’aliasing con le funzioni di rumore esistenti. Le funzioni di rumore Wavelet superano questi problemi e consentono ai creatori di trame di creare trame più realistiche. È stato sviluppato da Tony DeRose e Robert L. Cook presso i Pixar Animation Studios, che hanno pubblicato un articolo sull’argomento.
La creazione di trame tridimensionali o elementi visivi nella computer grafica implica l’utilizzo di funzioni di rumore. Fumo, nuvole e fuoco dall’aspetto realistico sono una sfida da creare all’interno di un ambiente tridimensionale generato dal computer. La funzione di rumore più popolare utilizzata si chiama rumore Perlin ed è stata sviluppata da Ken Perlin. Utilizzato per la prima volta per creare effetti visivi spettacolari nel film Tron nel 1982, Perlin ha vinto un Academy Award dall’Academy of Motion Picture Arts and Sciences per il suo contributo.
La funzione di rumore Perlin è uno standard del settore e consente agli artisti degli effetti visivi di creare trame sintetiche dall’aspetto naturale. Tuttavia, soffre di alcuni problemi molto specifici. Ad alte frequenze spaziali, l’immagine perde molti dettagli e appare artificiale, specialmente quando sono rappresentati oggetti distanti come l’orizzonte. Anche l’aliasing è un problema; provoca distorsioni nell’immagine o nella trama. La perdita di dettaglio rispetto all’aliasing sono problemi critici che diventano molto evidenti quando il rumore tridimensionale viene utilizzato per strutturare una superficie bidimensionale all’interno dell’industria grafica.
L’attenuazione delle bande per ridurre gli effetti di aliasing porta ad altre conseguenze indesiderabili. Quando si ingrandisce una scena, i dettagli della trama vengono visualizzati in seguito rispetto alla geometria ed entrambi gli elementi non sembrano essere legati insieme. Anche la trama svanisce in un modo che sembra totalmente artificiale. Un metodo chiamato convoluzione di riserva ha cercato di affrontare questi problemi ma non li ha completamente risolti.
Le funzioni di rumore Wavelet evitano tutti questi problemi. Sono un’alternativa all’utilizzo delle funzioni di rumore Perlin per creare trame dall’aspetto naturale nella grafica tridimensionale. Abbastanza facile da implementare, consente ai creatori di effetti visivi di utilizzare il rumore wavelet tridimensionale per strutturare abbastanza bene una superficie bidimensionale perché è ottimamente limitato in banda.
Permette bande ortogonali e permette di controllare più finemente la forma dello spettro. Il rumore generato è completamente limitato in banda, consentendo di creare una grande quantità di dettagli con pochissimo aliasing. La funzione di rumore wavelet consente di creare facilmente una funzione di rumore con un taglio di frequenza rigido.