利用正态分布(高斯分布)绘制噪点图
最近开发项目中,需要自己绘制一张离散的噪点图。研究了好久,终于实现了。
其中我们使用了正态分布。正态分布(英语:normal distribution)又名高斯分布(英语:Gaussian distribution),是一个非常常见的连续概率分布。
这里就不过多介绍了,对正态分布不了解的,可以自己百度一下https://baike.baidu.com/item/%E6%AD%A3%E6%80%81%E5%88%86%E5%B8%83/829892?fr=aladdin。
正态分布公式如下:
首先,我们要做的就是,把上面的公式转换成可执行代码,如下:
- 1 /// <summary>
- 2 /// 高斯分布概率模型
- 3 /// </summary>
- 4 /// <param name="_x">随机变量</param>
- 5 /// <param name="_μ">位置参数</param>
- 6 /// <param name="_σ">尺度参数</param>
- 7 /// <returns></returns>
- 8 private static float NormalDistribution(float _x, float _μ, float _σ)
- 9 {
- 10 float _inverseSqrt2PI = 1 / Mathf.Sqrt(2 * Mathf.PI);
- 11 float _powOfE = -(Mathf.Pow((_x - _μ), 2) / (2 * _σ * _σ));
- 12 float _result = (_inverseSqrt2PI / _σ) * Mathf.Exp(_powOfE);
- 13 return _result;
- 14 }
假设我们要绘制一张大小为1024*1024,从中心向四周逐渐稀疏,并且颜色越来越淡的噪点图,代码如下:
- 1 /// <summary>
- 2 /// 通过高斯分布公式绘制一张离散效果图
- 3 /// </summary>
- 4 /// <param name="_centerPoint">中心点坐标</param>
- 5 /// <param name="_consi">图颜色的阿尔法值</param>
- 6 /// <returns></returns>
- 7 public Texture2D CreateTeture2D(Vector2 _centerPoint, float _consi)
- 8 {
- 9 Texture2D _newTex = new Texture2D(1024, 1024, TextureFormat.ARGB32, true);
- 10 Color[] _colorBase = new Color[1024 * 1024];
- 11 int _hwidth = (int)(1024 * _centerPoint.x);
- 12 int _hheight = (int)(1024 * _centerPoint.y);
- 13
- 14 float _per;
- 15 int _index;
- 16 for (int i = 0; i < 1024; i++)
- 17 {
- 18 for (int j = 0; j < 1024; j++)
- 19 {
- 20 _per = (Mathf.Sqrt((i - _hwidth) * (i - _hwidth) + (j - _hheight) * (j - _hheight))) / 512;
- 21 float _tr = NormalDistribution(_per, 0, 1); //float _tr = NormalDistribution(0, 0, 1)=0.3989423f;也就是说中心点的概率为0.3989423f,即最大概率
- 22 bool _drawing = Random.Range(0, 0.3989423f) < _tr ? true : false;
- 23 if (_drawing)
- 24 {
- 25 _index = i * 1024 + j;
- 26 _colorBase[_index] = new Color(1, 0, 0, _tr * _consi);
- 27 }
- 28 else
- 29 {
- 30 _colorBase[i * 1024 + j] = new Color(0, 0, 0, 0);
- 31 }
- 32 }
- 33 }
- 34 _newTex.SetPixels(_colorBase);
- 35 _newTex.Apply();
- 36 _colorBase = null;
- 37 System.GC.Collect();
- 38 return _newTex;
- 39 }
当中心点坐标为(0.5,,05),颜色阿尔法值为1时,效果如下:
当中心点坐标为(0.2,0.3)时,效果如下:
我们可以将 _colorBase[_index] = new Color(1, 0, 0, _tr * _consi );这句代码更改为:_colorBase[_index] = new Color(1, 0, 0, _tr * _consi * (1 – _per));这样绘制的图,颜色从中心点渐变到边缘时,会完全透明,效果如下: