Question

我需要能够生成一个随机数，然后使用该数字在布尔值上动态地种植理论上无限大的2d平面。我需要一个我可以调用的函数，它具有三个输入（x，y和随机种子）的确定性，并返回一个伪随机结果：

int r = random()
//...
var value_for_point = f(x,y,r);

如果我使用这个函数用1和0填充10x10数组，理想情况下，如果我在每个单元格中要求随机值，即白噪声，它看起来与/相似。它不一定是完美的 - 它不是用于统计分析。我只需要能够在给定相同随机数的情况下重新创建数组。

我不能简单地为随机数生成器播种有两个原因。首先，我需要这个函数基于x和y。我可以调用此函数在（0,0）和（10,10）之间填充数组，然后再询问（-10，-5）和（3,4）之间的值。其次，我使用的语言没有种子功能。

我敢肯定有一种琐碎的方式可以做到这一点，我没有看到，或者在他的分形领域有什么可能对我有帮助。有谁知道怎么做？

Answer 1

我想你想要Perlin noise？

Answer 2

这不是100％完美，但如何使用SHA1或MD5等固定算法？ SHA1从任何字符串中输出一个160位的字符串，它或多或少是随机的。要填充10x10布尔数组，您只需要最不重要的100位，这应该非常接近随机。因为您从已知的基本字符串（任意长度）开始作为种子，所以您的值是可重现的。

我不知道您使用的语言是什么，但SHA1和MD5的实现几乎适用于所有操作系统。

Answer 3

非常简单的数学算法可以产生非常复杂的确定性输出。看看wolfram's book。

您可以使用rule 30来生成此内容。

Answer 4

如果我们知道这种语言，可能会有所帮助。

C＃...

static bool GetPixel(int seed, ushort x, ushort y)
{
    int randomSeed = (x << 16 | y) ^ seed;
    Random rnd = new Random(randomSeed); 
    /* if you just want a constant result you can seed the function 
       on app start and never touch the random generator again */
    return rnd.NextDouble() >= .5;
}

Answer 5

只需使用像

这样简单的东西

private static uint GetUint()
{
    m_z = 36969 * (m_z & 65535) + (m_z >> 16);
    m_w = 18000 * (m_w & 65535) + (m_w >> 16);
    return (m_z << 16) + m_w;
}

并播种初始值m_z和m_w。为每个，x和y执行此操作。

Answer 6

你无法模拟一个无限大的平面。最终，你会遇到某种随机数生成器，而且生成器可以存储的状态位总是有限制。

那就是说，限制主要是理论上的。对于大多数实际用途，您可以根据用户可以指定的大小来限制平面的大小。例如，如果x和y是两个32位整数，那么你只需要能够模拟一个2 ^ 32-1x2 ^ 32-1的平面 - 这是 long 无限的方式

鉴于您对系统的随机数生成器所说的内容，您可能需要（或者至少非常需要）编写自己的生成器，或者在Web上使用现有的生成器足够长的时间。如果你要在X和Y坐标上使用32位，那么你需要一个至少有64位周期的发生器。

从那里开始，事情非常简单：你将x，y坐标的位组合起来就像生成一个线性地址到任何其他2D数组，然后将结果用作PRNG的种子，并得出结果。

将随机数转化为确定性白噪声

6 个答案: