지형 확산: 무한 실시간 지형 생성에서 퍼린 노이즈를 대체하는 확산 기반 기법

Terrain Diffusion: A Diffusion-Based Successor to Perlin Noise in Infinite, Real-Time Terrain Generation

December 9, 2025

저자: Alexander Goslin

cs.AI

초록

수십 년 동안 절차적 세계는 퍼린 노이즈와 같은 절차적 노이즈 함수에 기반해 구축되어왔습니다. 이러한 함수들은 빠르고 무한하지만, 사실성과 대규모 일관성 측면에서 근본적인 한계를 지닙니다. 우리는 퍼린 노이즈를 AI 시대에 계승하는 Terrain Diffusion을 소개합니다. 이는 확산 모델의 높은 정확도와 절차적 노이즈가 필수적으로 여겨지게 만든 핵심 특성—끊임없는 무한 확장, 시드 일관성, 상수 시간 임의 접근—을 결합합니다. 그 핵심에는 InfiniteDiffusion이라는 무한 생성 알고리즘이 자리하며, 이는 끊임없고 실시간으로 경계 없는 지형을 합성할 수 있게 합니다. 계층적 확산 모델 스택은 행성 수준의 맥락과 지역적 디테일을 결합하며, 컴팩트한 라플라시안 인코딩은 지구 규모의 동적 범위에 걸쳐 출력을 안정화합니다. 오픈소스 무한 텐서 프레임워크는 무제한 텐서의 상수 메모리 조작을 지원하고, Few-Step 일관성 증류는 효율적인 생성을 가능하게 합니다. 이러한 구성 요소들이 함께 작동하여 확산 모델이 절차적 세계 생성의 실용적인 기반으로 자리매김하게 하며, 전체 행성을 일관성 있고 제어 가능하며 제한 없이 합성할 수 있는 능력을 제공합니다.

English

For decades, procedural worlds have been built on procedural noise functions such as Perlin noise, which are fast and infinite, yet fundamentally limited in realism and large-scale coherence. We introduce Terrain Diffusion, an AI-era successor to Perlin noise that bridges the fidelity of diffusion models with the properties that made procedural noise indispensable: seamless infinite extent, seed-consistency, and constant-time random access. At its core is InfiniteDiffusion, a novel algorithm for infinite generation, enabling seamless, real-time synthesis of boundless landscapes. A hierarchical stack of diffusion models couples planetary context with local detail, while a compact Laplacian encoding stabilizes outputs across Earth-scale dynamic ranges. An open-source infinite-tensor framework supports constant-memory manipulation of unbounded tensors, and few-step consistency distillation enables efficient generation. Together, these components establish diffusion models as a practical foundation for procedural world generation, capable of synthesizing entire planets coherently, controllably, and without limits.