lib/noise: fix gradient_vector to return a unit vector

Signed-off-by: Alexis Laferrière <alexis.laf@xymus.net>

diff --git a/lib/noise.nit b/lib/noise.nit
index 9c77d5c..0754d4b 100644 (file)
--- a/lib/noise.nit
+++ b/lib/noise.nit
@@ -114,36 +114,36 @@ end
 # ## Result at seed == 0
 #
 # ~~~raw
-# 7778887888899999888777666666666666666667777877776666666677777777788888
-# 7788877788899999998877776666666666666667777777766666666667777777778888
-# 77877777888999aa999888777777776666666667777777666666666666667777778888
-# 7777777888899aaaa99988877777776666666667777777666666666666667777778888
-# 7777777888899aaaa99998877777776666666667777777666666666666666777778888
-# 7777778888999aaaa99999887777777666666666777667666666666656667777788888
-# 7777778888899aaaa99999888877776666666666666666666666666555666777888888
-# 7777778888999aaaa99999888887777666666666666666666666666555666778888888
-# 6677778888999aaaa99999888887777666666677766666666666666555667778888888
-# 6677788889999aaa999998888877777766666677766667666666666656667788888888
-# 777788889999999a999998888777777766666677777777766666666666667788888888
-# 6677888899999999999988888777667776677777777777766666666666666788888888
-# 6677888999999999999988888776667777777777777777766666665566666788888888
-# 6777788999999999998888887766667777777777777777666666665566666788888889
-# 6777788999999999998888877766677777777777777777667666655566666788988999
-# 7777888999988999988888877766677777777777877777777665555666667788999999
-# 6778888899888889988888877766666777777777777776666665555666667888999999
-# 7788888899888888888888877666666777777777777766666665556666677888898999
-# 7788888899888888888888776666666777777777777666666666566666677888899999
-# 7788889998888888888877766666666777777777777666666666666666777888899999
-# 7888999988888888888777666666666777777777776666666666666667777788899988
-# 7888999988888887777776666666666777777777776666766666666677788888899988
-# 7788999998888877777776666666666777777777776667776666667778888888899988
-# 7788999988888777777776666666666777776677766777776677777788888889999988
-# 6788999988888777777766666666666677676677667777766677777888999999999998
-# 7788888888888777777776666666666666676677777776666777778889999999999998
-# 6778888888888777777766666566666666667777666776667777888999999999999999
-# 6778888888888777777766666566666666667776666776667778889999999999999999
-# 6778888888777777777666666566666666667776666777677788899999999999888999
-# 6777787777777777776666666666666666677777677777777888999999999998888899
+# 76666555444322234567789abbcbbaabbaa98777766665665566667888987655444444
+# 776665554443322234567789abbbbbbbbba98777766666665556666788998654444444
+# 777766544443322234566789abbbbbbbbaa99877777776665556666788888655444444
+# 777776444443322244556679abbbccbbbaa99877777776655556666688888655444444
+# 777766444444332244555678abbbccbbbaa99887787877655556666678888654444444
+# 8887654344443333444456789abcccbbaa999877888886555555666688777654444455
+# 8887654344443333444456789abbcdcbaa999887889887655555566677777654444456
+# 7876654434444444444456778abbcccaaa999888899888655555566677777654444556
+# 78765544344445544444567789bbccca99999888899988765555566666667654445566
+# 77765444344455554445567889bbccba99999998999988765555566555666654445667
+# 7765444334555665445556788abbbba988998999999988765555566545556554456677
+# 87654444334556655455567899bbbba998888899999887766555566544556555456777
+# 87655444334566665555567899bbbbba98888899988888776555566544556555556777
+# 97655544334566665555567899abbbba98888899988888776555655544456555667777
+# 97655544444566665556667899aaaaba98888999877777776555555444456666667777
+# 866555444456666666566789999aaaaa98889998877777766556544443456667777777
+# 976555445556776666666789aa99aaaa98889998876777666555544444456677887777
+# 9765554556667777776667899999aaaa98889988876676666555443444446678888888
+# 87655555666777788766678999899aaa99889988776666666554433344446789998888
+# 876555566777788888766889998899a999889987776666666543333334456899a99899
+# 766556677877889998877888888889a99998888777666666653222233345799aaa999a
+# 6665556777777899998878988888899999999887777656666543222233446899aa999a
+# 6655456777777899999888988888889999a988887776566666532222233457899a999a
+# 665555677777789999998998888878899aa9888887765666655322222234578899aa9a
+# 665555677777789999a98888888877899aa9888887766666655322222234467899aa9a
+# 65666677667778999aaa988878877789aaa9888887776676654322222344467889aa9a
+# 55566677767788899aaa987777777789aaa9888887776666654322222344567889aaa9
+# 5566767777788889aaaa987777777789aaaa988887777666555432122344556899aaa9
+# 5567777777788889aaaa977777777789aaaa99888777766555543212234555689aaaaa
+# 5667877777889989aaa9876677777889aaaa99888777765554443212334555689aaaaa
 # ~~~
 class PerlinNoise
        super Noise
@@ -241,36 +241,36 @@ end
 # ## Result at seed == 0
 #
 # ~~~raw
-# 8777766666666666777787777666666666667777888999aaaaaaaaa999888777766666
-# 88877776666666667777777766666666666667777889999aaaaaaa9999887777666666
-# 98887777776666667777777666666666666666777889999aaaaaaa9999887776666666
-# 998888777777766777777776666666666666667778889999aaaaa99998887776666666
-# a998888777777777777777666666666666666667778899999aaa999998877766666666
-# aa99888877777777777777666666655566666667778899999999999998877766666665
-# aa99988877777777777777666666555556666667778889999999999988877766666655
-# aaa9988887777777777777666665555555666667778889999999999988877766666555
-# baa9998887777777777776666665555555666666778889999999999988877666666555
-# baa9998887777777777776666665555555666666778889999999999988877666666555
-# baa9998887777777777776666655555555566666778889999999999988877666665555
-# baa9998887777777777776666665555555666666778889999999999988877666666555
-# baa9998887777777777776666665555555666666778889999999999988877666666555
-# aaa9988887777777777777666665555555666667778889999999999988877766666555
-# aa99988877777777777777666666555556666667778889999999999988877766666655
-# aa99888877777777777777666666655566666667778899999999999998877766666665
-# a998888777777777777777666666666666666667778899999aaa999998877766666666
-# 998888777777766777777776666666666666667778889999aaaaa99998887776666666
-# 98887777776666667777777666666666666666777889999aaaaaaa9999887776666666
-# 88877776666666667777777766666666666667777889999aaaaaaa9999887777666666
-# 8777766666666666777787777666666666667777888999aaaaaaaaa999888777766666
-# 777766666666666667777777777666677777778889999aaaaaaaaaa999887777666666
-# 7776666666666666667777777777777777778888999aaaaaaaaaaa9999887776666666
-# 777666666666666666777777777777777888889999aaaaaaaaaaaa9998887776666666
-# 7766666666666666666777777777778888889999aaaaaaaaaaaaa99998877766666666
-# 776666666555666666677777777888888899999aaaaaaaaaaaaaa99998877766666665
-# 7766666655555666666777777788888899999aaaaaaaaaaaaaaa999988877766666655
-# 776666655555556666677777788888999999aaaaaaaaaaaaaaaa999988877766666555
-# 7666666555555566666677778888899999aaaaaabbbbaaaaaaa9999888777666666555
-# 766666655555556666667778888899999aaaaaabbbbaaaaaaa99999888777666666555
+# 89abcddeeeeeeeddcba9877666555555555666778766555544444555566789abcddeee
+# 789abcddeeeeeeddccba887766655555555566677766555544444555566779abcddeee
+# 689abcddeeeeeeeddcba988776655555555555667666555554455555566778abccdeee
+# 678abccdeeeeeeeedccba988766655555555555666655555555555556666789abcddee
+# 5789abcddeeeeeeeddcba998776655544444555666655555555555556666789abcddee
+# 5689abcddeeeeeeeedccba98776655544444455566555555555555566666789abccdde
+# 4679abccdeeeffeeeddcba98776655444444445565555555555555666666789abbcddd
+# 4678abccdeeeffeeeedcba98876555444444444555555555566666666666689aabccdd
+# 46789abcdeeeeffeeedccb988765544443344445555566666666666666666789abccdd
+# 45789abcddeeeffeeeddcb987765544433334445555666666666666666666789abbccd
+# 45789abcddeeeeeeeeddcb987665444333333445556666666777777777766789aabccc
+# 45789abcddeeeeeeeeddca987655443333333445566666777777777777776789aabbcc
+# 45789abcddeeeeeeeedcca9876544333333333455666777777788877777767899aabbc
+# 46789abcddeeeeeeeddcba9876544333222333455667777888888888877767899aabbb
+# 46789abcdddeeeeedddcba87655433222223334566777888889998888877778899aabb
+# 5678aabcdddeeeedddccb987654332222222334566778889999999998887778899aaab
+# 5689abbcddddeedddccba9865443222222223345677889999aaaa99998877788999aaa
+# 6789abbcddddddddccbba8765432221111223345678899aaaaaaaaaa9988778889999a
+# 6789abccdddddddccbba9865433221111122344577899aabbbbbbbaaa9987788889999
+# 789abbccddddddccbba9876543211111111234567899aabbbccccbbbaa987788888899
+# 889abbccdddddccbba9886543211000001123456889abbcccccccccbba988888888888
+# 899abbcccddddcccbaa9875432211000011223457899abbcccccccccbba98888888888
+# 899abbccccddccccbba9876533211000001123456789aabccccddcccbbaa9998888888
+# 899abbccccccccccbbaa9765432111000011223456899abbcccdddcccbba9999988888
+# 899abbbcccccccccbbaa9865432211000011123456789abbccdddddcccbba999988888
+# 899aabbcccccccccbbaa9875433211100001122346789abbccddddddcccbaa99988888
+# 899aabbbcccccccbbbbaa876543211100001122345689aabccdddddddccbaaa9988887
+# 899aabbbbbbccbbbbbbaa876543221110001112335679aabccddddddddcbbaa9988877
+# 899aaabbbbbbbbbbbbbaa9765433211111111123356789abccddddddddccbaa9988777
+# 8999aaaabbbbbbbbbbaaa9765433221111111122356789abccdddeedddccbaa9988777
 # ~~~
 class InterpolatedNoise
        super Noise
@@ -304,9 +304,11 @@ class InterpolatedNoise
                return val.lerp(min, max)
        end
 
-       # Get the gradient vector at `x`, `y` on the axis `w`
+       # Get the component `w` of the gradient unit vector at `x`, `y`
        #
-       # Returns a value between 0.0 and 1.0.
+       # `w` at 0 targets the X axis, at 1 the Y axis.
+       #
+       # Returns a value between -1.0 and 1.0.
        #
        # Require: `w == 0 or w == 1`
        protected fun gradient_vector(x, y, w: Int): Float
@@ -317,10 +319,12 @@ class InterpolatedNoise
                #
                # These magic prime numbers were determined good enough by
                # non-emperical experimentation. They may need to be changed/improved.
-               var i = 17957*seed + 45127*x + 22613*y + 36919*w
+               var i = 17957*seed + 45127*x + 22613*y
                var mod = 19031
 
-               return (i%mod).to_f/mod.to_f
+               var angle = (i%mod).to_f*2.0*pi/mod.to_f
+               if w == 0 then return angle.cos
+               return angle.sin
        end
 
        private fun gradient_dot_product(ix, iy: Int, x, y: Float): Float