Szum falkowy to pionierska funkcja stosowana w trójwymiarowej grafice komputerowej. Kiedy graficy tworzą trójwymiarowe tekstury, napotykają problemy, takie jak utrata szczegółów i aliasing z istniejącymi funkcjami szumu. Funkcje szumu falkowego rozwiązują te problemy i umożliwiają twórcom tekstur tworzenie bardziej realistycznych tekstur. Został opracowany przez Tony’ego DeRose’a i Roberta L. Cooka w Pixar Animation Studios, którzy opublikowali artykuł na ten temat.
Tworzenie trójwymiarowych tekstur lub elementów wizualnych w grafice komputerowej wiąże się z wykorzystaniem funkcji szumu. Realistycznie wyglądający dym, chmury i ogień to wyzwanie do stworzenia w trójwymiarowym, generowanym komputerowo środowisku. Najpopularniejszą używaną funkcją szumu jest szum Perlina i została opracowana przez Kena Perlina. Po raz pierwszy użyty do stworzenia spektakularnych efektów wizualnych w filmie Tron w 1982 roku, Perlin zdobył nagrodę Akademii Akademii Sztuki i Wiedzy Filmowej za swój wkład.
Funkcja szumu Perlina jest standardem branżowym i umożliwia artystom efektów wizualnych tworzenie naturalnie wyglądających syntetycznych tekstur. Cierpi jednak na kilka bardzo specyficznych problemów. Przy wysokich częstotliwościach przestrzennych obraz traci wiele szczegółów i wygląda sztucznie, zwłaszcza gdy prezentowane są odległe obiekty, takie jak horyzont. Aliasowanie również stanowi problem; powoduje to zniekształcenia obrazu lub tekstury. Utrata szczegółów kontra aliasing to krytyczne problemy, które stają się bardzo widoczne, gdy trójwymiarowy szum jest używany do teksturowania dwuwymiarowej powierzchni w przemyśle graficznym.
Tłumienie pasm w celu zmniejszenia efektów aliasingu prowadzi do innych niepożądanych konsekwencji. Podczas powiększania sceny szczegóły tekstury są widoczne później w porównaniu z geometrią, a oba elementy nie wydają się być ze sobą powiązane. Tekstura również blaknie w sposób, który wydaje się całkowicie sztuczny. Metoda zwana zapasowym splotem próbowała rozwiązać te problemy, ale nie rozwiązała ich całkowicie.
Funkcje szumu falkowego pozwalają uniknąć wszystkich tych problemów. Stanowią alternatywę dla funkcji szumu Perlina do tworzenia naturalnie wyglądających tekstur w grafice trójwymiarowej. Dość łatwe do zaimplementowania, pozwala twórcom efektów wizualnych na wykorzystanie trójwymiarowego szumu falkowego do całkiem dobrego teksturowania dwuwymiarowej powierzchni, ponieważ jest to znakomicie ograniczone pasma.
Pozwala na stosowanie pasm ortogonalnych i pozwala na dokładniejsze kontrolowanie kształtu widma. Generowany szum jest całkowicie ograniczony w paśmie, co pozwala na stworzenie dużej ilości szczegółów przy bardzo niewielkim aliasingu. Funkcja szumu falkowego umożliwia dość łatwe utworzenie funkcji szumu z twardym odcięciem częstotliwości.