Difusão de Terreno: Um Sucessor Baseado em Difusão ao Ruído de Perlin na Geração de Terrenos Infinitos em Tempo Real

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

December 9, 2025

Autores: Alexander Goslin

cs.AI

Resumo

Há décadas, os mundos procedurais são construídos com funções de ruído procedural como o ruído Perlin, que são rápidas e infinitas, mas fundamentalmente limitadas em realismo e coerência em larga escala. Apresentamos o Terrain Diffusion, um sucessor da era da IA para o ruído Perlin que une a fidelidade dos modelos de difusão com as propriedades que tornaram o ruído procedural indispensável: extensão infinita e sem costuras, consistência de *seed* e acesso aleatório em tempo constante. Em seu núcleo está o InfiniteDiffusion, um novo algoritmo para geração infinita, permitindo a síntese em tempo real de paisagens ilimitadas sem costuras. Uma pilha hierárquica de modelos de difusão associa o contexto planetário com detalhes locais, enquanto uma codificação Laplaciana compacta estabiliza as saídas em escalas dinâmicas de amplitude planetária. Uma estrutura de *tensor* infinito de código aberto suporta a manipulação com uso de memória constante de *tensors* ilimitados, e a destilação de consistência em poucos passos permite uma geração eficiente. Juntos, esses componentes estabelecem os modelos de difusão como uma base prática para a geração procedural de mundos, capaz de sintetizar planetas inteiros de forma coerente, controlável e sem limites.

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.