游戏的地图种子是怎么实现的
探讨游戏地图种子的实现原理
最近玩《泰拉瑞亚》时,合成泰拉鞋的材料之一的溜冰鞋在我的世界地图里始终找不到。我的游戏进度都已经到机械三王后、世纪之花前了,实在是等不了了。无奈之下发动了百度大法,在网上找到了一个世界种子。用这个种子创建一个新世界,进入后找到指定地点的宝箱就开出来了。之前玩《我的世界》,也是有地图种子的玩法,输入种子后就能得到和别人一样的地图。Amazing!今天就来探讨一下地图种子的实现机制。
理论上,我们每次创建的新世界都是随机的。但是世界种子让这个随机结果变成了一个确定结果。两个人在两台设备上输入同一个种子创建的两个世界,里面的花草树木、矿石宝藏分布、地形地貌是一模一样的。假如两个人的游戏操作完全一致,那玩游戏就像放电影一样,所有的游戏行为都是「命中注定」的。「随机」似乎成为了一个谬论。
实际上,对计算机来说,「随机」本来就是个伪命题。计算机只能进行由 0 和 1 构成的确定性运算,不存在真正的随机,计算机只有「伪随机」。伪随机就是给确定性因素注入不确定性因素,以生成随机事件。比如,「1 + 1 = 2」是一个确定性事件,随机数算法会给这个加法添加一个不确定性因子,使等式变成「1 + 1 + c = ?」。这个不确定性因子 c 是根据当前的时间戳、温度、地理位置、湿度、气压等等不确定的因素计算出来的。那么计算结果就是一个不确定的随机数。
新创建的随机世界就是等式的结果,我们输入的创建世界的参数就是等式前面的加数。地图的种子就是不确定性因子 c。假如两个人输入了同一个种子,那么得到的计算结果也是一致的,也就是两个随机数是相等的。
即便我们创建世界时不自定义种子,游戏的内部算法也会自己生成一个种子,然后用其创建世界。最简单的实现方式就是用系统时间生成种子,这样每次游玩时的种子都是不一样的,创建出来的世界也是不一样的。
种子还可以用于游戏开发中的测试目的。假设某个 bug 就在特定的游戏世界中出现,那研发和测试人员就可以用对应的种子创建这个特定的世界,找出 bug 根因,并修复之。