Terrein Diffusie: Een op diffusie gebaseerde opvolger van Perlin Noise voor oneindige, real-time terreingeneratie

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

December 9, 2025

Auteurs: Alexander Goslin

cs.AI

Samenvatting

Al tientallen jaren worden procedurele werelden gebouwd op procedurele ruisfuncties zoals Perlin-noise, die snel en oneindig zijn, maar fundamenteel beperkt in realisme en grootschalige coherentie. Wij introduceren Terrain Diffusion, een opvolger uit het AI-tijdperk voor Perlin-noise, die de nauwkeurigheid van diffusiemodellen verbindt met de eigenschappen die procedurele ruis onmisbaar maakten: naadloze oneindige omvang, seed-consistentie en constante-tijd random access. De kern wordt gevormd door InfiniteDiffusion, een nieuw algoritme voor oneindige generatie, dat naadloze, real-time synthese van grenzeloze landschappen mogelijk maakt. Een hiërarchische stapeling van diffusiemodellen koppelt planetaire context aan lokale details, terwijl een compacte Laplaciaanse codering de uitvoer stabiliseert over dynamische berekeningsschalen ter grootte van de Aarde. Een open-source framework voor oneindige tensoren ondersteunt constante-geheugenmanipulatie van onbegrensde tensoren, en consistentiedistillatie in weinig stappen maakt efficiënte generatie mogelijk. Samen vestigen deze componenten diffusiemodellen als een praktische basis voor procedurele wereldgeneratie, in staat om complete planeten coherent, controleerbaar en zonder grenzen te synthetiseren.

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.