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玄學(xué)VS數(shù)學(xué):電子游戲的“偽隨機(jī)”設(shè)計(jì)原理
發(fā)布時(shí)間：2024-07-15 16:14:36 瀏覽量：186次
你對(duì)游戲的隨機(jī)性有何期待？想知道電子游戲的“偽隨機(jī)”設(shè)計(jì)原理嗎？那就跟我一起探討一下吧！
有人認(rèn)為游戲應(yīng)盡量減少隨機(jī)性，一切由玩家操作決定。攻擊必中，結(jié)果確定，不應(yīng)有意外。例如在射擊游戲中，對(duì)準(zhǔn)開槍，擊中目標(biāo)不該受到干擾。
現(xiàn)實(shí)中，幾乎沒有真正的“完全隨機(jī)”，而是用各種方法實(shí)現(xiàn)“偽隨機(jī)數(shù)生成器”。游戲的隨機(jī)性問題一直備受關(guān)注。下面以三款經(jīng)典游戲?yàn)槔?，探討它們的“偽隨機(jī)”機(jī)制的本質(zhì)、運(yùn)作方式，以及可能存在的問題。
《最終幻想》：內(nèi)含預(yù)設(shè)數(shù)字列表
初代《最終幻想》使用了傳奇程序員Nasir Gebelli開發(fā)的偽隨機(jī)生成系統(tǒng)。在遇敵場(chǎng)景中，游戲ROM中存儲(chǔ)著含有256個(gè)數(shù)字的列表。每次游戲重啟時(shí)，列表都會(huì)被初始化。每走一步，游戲系統(tǒng)讀取一個(gè)數(shù)字，根據(jù)設(shè)定的閾值決定是否遇敵。這是一個(gè)循環(huán)使用數(shù)字列表的過程。
此外，《最終幻想》還采用了另一種遇敵機(jī)制，使用另一份數(shù)字列表，存儲(chǔ)在卡帶的RAM中，與玩家存檔一起，不受重啟影響。這使得玩家在特定區(qū)域存檔后，重啟游戲后仍然能遇到相同敵人。有趣的是，存檔文件與亂數(shù)列表是相互獨(dú)立的。
《最終幻想》
避免重復(fù)遇敵？在戰(zhàn)斗中仍然有隨機(jī)性。程序員設(shè)計(jì)了一個(gè)巧妙的機(jī)制，防止玩家利用亂數(shù)序列創(chuàng)造優(yōu)勢(shì)。
進(jìn)入戰(zhàn)斗后，“最終幻想”每刷新2幀讀取一次亂數(shù)，但不進(jìn)行遇敵判定。這種高頻率的亂數(shù)消耗使得玩家無法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)亂數(shù)結(jié)果，保持游戲體驗(yàn)的未知性。
游戲體驗(yàn)中的這種“未知”是至關(guān)重要的。我們可以說，《最終幻想》的亂數(shù)機(jī)制將結(jié)果與玩家無法準(zhǔn)確還原的操作聯(lián)系起來。
《超級(jí)馬力歐64》：線性同余法
線性同余法是目前軟件開發(fā)中常用的隨機(jī)數(shù)生成方法，任天堂在《超級(jí)馬力歐64》中大量使用該方法生成金幣等游戲元素。
線性同余法通過一個(gè)線性同余方程無限推演出一個(gè)數(shù)列。在N次計(jì)算后，數(shù)列會(huì)開始重復(fù)，形成循環(huán)。盡管這種方法在外行看來近乎隨機(jī)，但對(duì)程序員來說既方便又高效。
《超級(jí)馬力歐64
《精靈寶可夢(mèng)》：多重算法結(jié)合
寶可夢(mèng)系列采用在全球范圍內(nèi)熱門的“馬特賽特旋轉(zhuǎn)演算法”等復(fù)雜的算法來保證游戲隨機(jī)性，旨在防止破解和利用。有無數(shù)玩家試圖破解寶可夢(mèng)的隨機(jī)算法，甚至創(chuàng)建了專門的研究平臺(tái)。
《精靈寶可夢(mèng)》
破解算法的目的之一是獲取稀有的“閃光”寶可夢(mèng)，以及高V寶可夢(mèng)。盡管官方通過降低獲取難度減少了破解的意義，但游戲中的隨機(jī)性仍然是寶可夢(mèng)系列設(shè)計(jì)的核心一部分。
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