Haskell Gloss：随机星空不随机？

Question

使用 Haskell 的 Gloss 库，我正在尝试模拟星空。视觉方面（以不同的速度和大小在屏幕上绘制“星星”）正在运行。然而，出于某种原因，恒星并不是随机分布的，导致模拟具有一定的模式。我也有爆炸模拟的这个问题，但为了简单起见，我暂时不考虑这个问题。到目前为止，这是我的代码的简化版本：

type Position       = (Float, Float)
type Velocity       = (Float, Float)
type Size           = Float
type Speed          = Float
type Drag           = Float
type Life           = Int

type Particle       = (Position, Velocity, Speed, Drag, Life, Size)

-- timeHandler is called every frame by the gloss ‘Play’ function. It's being passed
-- the delta time and the world it needs to update.
timeHandler dt world = world {rndGen = mkStdGen (timer world),
                              timer  = (timer world) + 1,
                              stars  = spawnParticle world (rndGen world) : updateParticles (stars world) dt world}

randomFloat :: StdGen -> Float -> Float -> Float
randomFloat rand min max = fst $ randomR (min, max) rand

spawnParticle :: World -> StdGen -> Particle
spawnParticle world gen = ((pos, (1 * speed, 0), speed, 1, 0, size), snd (split gen))
where pos   = (px', py')
      px'   = randomFloat gen (-600) (-500)
      py'   = randomFloat gen (-250) 250
      speed = size * (randomFloat gen 100 300) -- the smaller a particle, the slower 
      size  = randomFloat gen 0.1 1.3

updateParticles :: [Particle] -> Float -> World -> [Particle]
updateParticles []     _  _     = []
updateParticles (x:xs) dt world | fst(posPart x) > 500 = updateParticles xs dt world
                                | otherwise            = updatedPart : updateParticles xs dt world
    where pos'        = updateParticlePosition dt x world
          updatedPart = (pos', velPart x, speedPart x, 1, 0, sizePart x)

注意：velPart、speedPart等是从给定粒子中得到属性的函数。同样，绘图工作正常，所以我将省略该代码。 updateParticlePosition 只是将速度加到星星的当前位置。

我认为这个问题与我的随机生成器没有正确传递有关，但我很困惑，无法想出解决方案……非常感谢任何帮助！

Answer 1

这与光泽无关，只是纯随机数生成的语义。每次用新种子重新初始化新生成器不会给你伪随机数，因为随机性仅来自 新生成器 由例如创建randomR 或 split 的种子与原始种子有很大不同。您只需 map mkStdGen [0..]，因为您只是在每一步将 1 添加到 timer。

考虑以下分布的差异：

map (fst . randomR (1,1000) . mkStdGen) [0..1000]
take 1000 $ randomRs (1,1000) (mkStdGen 123)

第一个是你在做什么，第二个是适当的随机数。

解决方法很简单，只需在你的时间更新函数中使用 split（你已经在 spawnParticle 中使用了它）：

timeHandler dt world = 
  let (newRndGen, g) = split (rndGen world) in 
   world { rndGen = newRndGen 
         , timer  = (timer world) + 1 , 
         , stars  = spawnParticle world g : updateParticles (stars world) dt world
         }

请注意，现在 timer 未被使用，无论如何使用 timer = timer world + dt 可能更有意义（时间增量可能不完全相等）。

还要记住你不应该重复使用生成器，所以如果你有许多将生成器作为参数的局部函数，你可能需要这样的东西：

timeHandler dt world = 
  let (newRndGen:g0:g1:g2:_) = unfoldr (Just . split) (rndGen world) in 
   world { rndGen = newRndGen 
         , timer  = (timer world) + 1 , 
         , stars  = spawnParticle world g0 : updateParticles (stars world) dt world
         , stuff0 = randomStuff0 g1 , stuff1 = randomStuff1 g2 }

Haskell Gloss：随机星空不随机？

Haskell Gloss: random starfield not random?

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