MC世界种子的原理是什么?不都是随机的吗?一串数字怎么能描述那么大的数据量?

2025-02-25 16:50:26
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回答1:

地图种子的原理是:地图生产是实时,随机,可重现的

在相同版本的minecraft里,相同的种子生成的地图是一样的
地图生产的细节:
种子:intseed = hashcode(xxxx);(这也是为什么中文也可以生产地图的原因)
动态生产地图的公式是。
map = fun_map(intseed) = fun_天空(intseed)+ fun_地形(intseed) + fun_方块(intseed) + fun_建筑(intseed) + fun_生物(intseed) + fun_矿物(intseed)

举个栗子:
生成地图函数:f(c)
如果f是一个确定的函数,那么对于同样的c值,f(c)的值一定是确定的。
c就是那个种子,f(c)就是生成的地图。

地图生成使用的随机函数,当然是「伪随机函数」

什么是「伪随机函数」?计算机进行的是确定性运算,不存在真正的随机性,这意味着想要求计算机「独立」(依靠外部输入“例如磁盘存取、键盘鼠标操作等”来获得熵源的随机数发生器不在讨论范围之内。)生成真正的随机数,在理论上不可能。许多编程应用中想要随机效果,使用的都是「伪随机函数」,就是用某种非常复杂的算法,来生成一系列看似毫无关联却又均匀分布的数字(例如 0.9024310185642406, 0.6399798616249142, 0.8728940712975358, ...),称为「伪随机数列」,以此来模拟随机的效果。每次程序调用这个伪随机函数的时候,就从这个数列中取出下一个数字返回给程序。这样做在孤立来看是没问题的,但是问题是如果你把程序关闭,重新启动运行,你得到的还是原来那个数列,每次取随机数取出来的还是跟上次一样的那些数字,例如仍然是「0.9024310185642406, 0.6399798616249142, 0.8728940712975358, ...」。如果你依赖这个数列来生成游戏内容,那么每次游戏所得到的的结果都会一样,这就失去了随机的意义。

为了解决这个问题,我们只能从「伪随机函数」外面给它加入某种「扰动」,让它在每次运行的时候结果不一样,产生不同的「伪随机数列」。「种子」就是最常见的一种扰动方式。相同的「种子」产生相同的数列,不同的种子产生不同的数列。如何保证每次运行的「种子」不相同呢?最简单的办法就是采用「系统时间」作为种子。相同的程序,上次运行和这次运行的时间肯定不一样,这就确保了每次的种子不同。当然,如果你人为去修改系统时间,并且让两次运行时的系统时间严格一致,那么还是会得到相同的运算结果。但是作为游戏来说,一般没必要考虑这些。

Minecraft 里面的地图种子就是这样的原理。地图本质上是「伪随机函数」生成的,跟别的游戏没什么区别,但是我们知道 Minecraft 是个比较 geeky 的游戏,它把种子的控制权交给你,允许你指定种子,那么当你使用相同的种子的时候,游戏中所有本该「随机」的元素都会变成「命中注定」。不仅生成的地形完全相同,连什么地方会刷出什么花草牛羊都一样。如果玩家的玩法操作也完全严格相同的话(这个不太可能),那么整个游戏完全就等于是在放电影,一切都是预定好的。

另外,在minecraft里,地形生成、建筑生成、矿物生成是分开的,如果安装了生成建筑或者矿物mod,并不会干扰特定种子的形成特定的地形。

回答2:

其实我们也做过一项研究,他每一个数字都代表一个地型的函数值。
1:平原
2:盆地
3:峡谷/海洋
4:地牢/建筑
5:生物圈
6:雪山/雪地/沼泽
7:冰川/遗迹
8:地洞/蘑菇岛
9:村庄/地牢/海岛
0:反向数值≯4+5和随机值

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