地形扩散:一种基于扩散的Perlin噪声继任者,用于无限、实时地形生成

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摘要

地形扩散引入了基于扩散的Perlin噪声继任者,采用新颖的InfiniteDiffusion算法,以常数时间随机访问生成逼真、无缝且无限的程序化世界。

几十年来,程序化世界一直依赖于诸如Perlin噪声等程序化噪声函数来构建。这些函数虽然快速且无限,但在真实感和大规模连贯性方面存在根本性的局限。我们提出了地形扩散(Terrain Diffusion),这是AI时代Perlin噪声的继任者,它将扩散模型的保真度与使程序化噪声不可或缺的特性相结合:无缝无限范围、种子一致性以及常数时间随机访问。其核心是InfiniteDiffusion,一种用于无限生成的新颖算法,可实现无缝、实时的无边景观合成。一个层次化的扩散模型堆栈将行星尺度上下文与局部细节耦合,而紧凑的拉普拉斯编码则稳定了地球尺度动态范围内的输出。开源无限张量框架支持对无界张量的恒定内存操作,少步一致性蒸馏则实现了高效生成。这些组件共同奠定了扩散模型作为程序化世界生成实用基础的地位,使其能够连贯、可控且无限制地合成整个行星。
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论文页面 - Terrain Diffusion: 基于扩散的无限实时地形生成中 Perlin 噪声的继承者

来源:https://huggingface.co/papers/2512.08309

摘要

Terrain Diffusion 利用扩散模型和一种名为 InfiniteDiffusion 的新算法,生成逼真、无缝且无界的程序化世界,并支持常数时间随机访问。

几十年来,程序化世界一直建立在程序化噪声(https://huggingface.co/papers?q=procedural%20noise)函数(如 Perlin 噪声(https://huggingface.co/papers?q=Perlin%20noise))之上。这些函数快速且无限,但在真实感和大规模连贯性方面存在根本局限。我们引入 Terrain Diffusion(https://huggingface.co/papers?q=Terrain%20Diffusion),作为 Perlin 噪声(https://huggingface.co/papers?q=Perlin%20noise)在 AI 时代的继承者,它桥接了扩散模型(https://huggingface.co/papers?q=diffusion%20models)的保真度与程序化噪声(https://huggingface.co/papers?q=procedural%20noise)不可或缺的特性:无缝无限范围(https://huggingface.co/papers?q=seamless%20infinite%20extent)、种子一致性(https://huggingface.co/papers?q=seed-consistency)以及常数时间随机访问(https://huggingface.co/papers?q=constant-time%20random%20access)。其核心是 InfiniteDiffusion(https://huggingface.co/papers?q=InfiniteDiffusion),一种用于无限生成的新算法,可实现无缝、实时的无界景观合成。一个分层堆栈(https://huggingface.co/papers?q=hierarchical%20stack)的扩散模型(https://huggingface.co/papers?q=diffusion%20models)将行星上下文(https://huggingface.co/papers?q=planetary%20context)与局部细节(https://huggingface.co/papers?q=local%20detail)相结合,同时一种紧凑的拉普拉斯编码(https://huggingface.co/papers?q=compact%20Laplacian%20encoding)稳定了跨地球尺度动态范围(https://huggingface.co/papers?q=Earth-scale%20dynamic%20ranges)的输出。一个开源的无限张量框架(https://huggingface.co/papers?q=infinite-tensor%20framework)支持对无界张量的常数内存操作(https://huggingface.co/papers?q=constant-memory%20manipulation),而少步一致性蒸馏(https://huggingface.co/papers?q=few-step%20consistency%20distillation)则实现了高效生成。这些组件共同确立了扩散模型(https://huggingface.co/papers?q=diffusion%20models)作为程序化世界生成的实用基础,能够连贯、可控且无限制地合成整个行星。

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