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【AI生成】遊戲內刮刮樂概率機制分析

1樓 圆环之理 2025-7-31 08:57
在遊戲裏面玩刮刮樂,是【刮刮樂的位置由程序事先安排好,玩家通過刮開查看結果】更接近原始概率,還是【在刮開的那一瞬間由程序決定是哪一種結果】更接近原始概率?
2樓 圆环之理 2025-7-31 08:58
這個問題其實是我在研究Scream Collector這款遊戲裏的刮刮樂機制時想到的
3樓 圆环之理 2025-7-31 08:58

首先,問題是關於遊戲中的刮刮樂機制。用戶問的是:在遊戲裏玩刮刮樂,是【刮刮樂的位置由程序事先安排好,玩家通過刮開查看結果】更接近原始概率,還是【在刮開的那一瞬間由程序決定是哪一種結果】更接近原始概率?


關鍵點是「更接近原始概率」。原始概率指的是遊戲設計中設定的中獎概率,比如1%的中獎率。


現在,分析兩種機制:


​​事先安排機制​​:在玩家開始刮之前,程序已經決定了每個位置的結果。玩家刮開時只是揭示了這個預定結果。

​​即時決定機制​​:在玩家刮開某個位置的瞬間,程序根據概率隨機生成結果。

問題是哪種機制更接近原始概率。


在概率論中,如果遊戲是公平的,兩種機制在理論上都應該實現相同的原始概率,但實際實現可能有細微差別。


考慮隨機性:


​​事先安排機制​​:程序在玩家開始前生成所有結果。這類似於彩票或刮刮樂實體票,結果在印刷時就確定了。玩家刮開只是揭示。只要生成過程是隨機的並且遵循設定的概率分佈,這就應該匹配原始概率。

​​即時決定機制​​:結果在玩家刮開時實時決定。這更接近電子遊戲中的隨機事件,比如開寶箱。程序在那一刻使用隨機數生成器(RNG)根據概率選擇結果。

在理想情況下,兩種機制都應該能精確匹配原始概率,前提是RNG是無偏的,並且實現正確。


然而,在遊戲開發中,有兩種常見方式:


​​偽隨機分佈(Pseudo-Random Distribution, PRD)​​:在一些遊戲中,為了控制玩家體驗(比如避免連續中獎或連續不中獎),可能會使用PRD或其他算法調整概率,但這可能會偏離原始概率。

但問題中提到了「原始概率」,所以我們應該假設機制是公平的,沒有人為調整。


在事先安排機制中,如果程序在生成結果時嚴格遵循概率分佈,結果就是固定的,但分佈應該匹配原始概率。


在即時決定機制中,每個刮開動作是獨立的隨機事件。


但在刮刮樂中,多個位置可能相關。例如,一張刮刮樂票有多個區域,玩家可能刮開不同位置,但整體中獎與否可能取決於組合。


問題中說的是「刮刮樂的位置」,所以可能每個位置有獨立的結果,或者位置之間有關係。


為簡化,假設每個位置是獨立的,有相同的概率中獎。


或者,刮刮樂的整體設計可能有固定數量的獎品分佈。


但核心問題是哪種方式更忠實於原始概率。


考慮玩家的視角:


在事先安排機制中,結果已定,玩家只是在查看。概率在生成時就已經實現。

在即時決定機制中,結果在決策時隨機。

但兩者在長期統計上應該相同。


一個潛在問題是:在事先安排機制中,如果程序生成所有結果並緩存,但當玩家刮開時,如果遊戲保存進度,可能有問題,但一般來說,它應該還是匹配的。


另一個角度:實時性。


在即時決定機制中,結果取決於刮開時刻,所以如果玩家在特定時間刮開,可能會有時間相關的隨機性,但RNG通常是偽隨機的,基於種子。


在遊戲伺服器端,兩種方式都可能實現相似。


哪種更接近原始概率?我認為兩者都可以接近,但取決於實現。


或許在一些上下文中,事先安排更接近實體刮刮樂,而即時決定更數碼化。


但概率上,如果兩者都正確實現,原始概率相同。


用戶可能在考慮「機會」的真實性。


在事先安排中,結果是固定的,所以對於單個玩家,結果是預定的,但概率是針對整體分佈的。


在即時決定中,每個動作有新鮮的機會。


但從概率角度看,期望值是相同的。


或許在刮刮樂中,位置是固定的,所以事先安排是標準方式。


但問題不是問哪個更現實,而是哪個更接近原始概率。


原始概率是設計時的概率,比如P(中獎)=0.01。


在事先安排中,生成時,結果以0.01概率為獎品。


在即時決定中,刮開時以0.01概率為獎品。


兩者都應該導致長期中獎率為1%。


所以,在理論上沒有區別。


然而,在實際遊戲中,即時決定機制可能有優勢:


如果刮刮樂有多個位置,玩家可能只刮部分位置。在事先安排中,所有結果已定,但玩家只刮部分,未刮開的位置結果浪費了。但這不影響概率,因為概率是針對玩家刮開時的情況。

概率是針對動作的:當玩家刮開一個位置,P(中獎)應該是指定值。


在事先安排中,當玩家決定刮哪個位置時,但位置是固定的,所以如果位置有差異,玩家選擇可能影響,但通常假設位置獨立或玩家隨機選擇。


為公平,位置應該是對稱的或隨機分佈。


在即時決定中,每個刮開動作獨立於位置。


另一個點:隨機性來源。


在事先安排中,隨機性來自生成時的RNG。


在即時決定中,隨機性來自刮開時的RNG。


但現代RNG質量高,兩者都應該能準確實現原始概率。


但在一些邊緣情況,比如遊戲保存和加載,事先安排機制可能更一致,因為結果保存了。


而即時決定可能在不同會話有變化,但概率應該相同。


我認為沒有哪個更接近;兩者都可以設計得符合原始概率。


但用戶可能期待一個答案。


再讀問題:「更接近原始概率」


或許即時決定機制有更少的預定義,所以更「隨機」,但概率相同。


在事先安排中,如果程序生成後緩存結果,但當玩家刮開時,如果概率因素改變(比如遊戲更新),但通常不會。


在即時決定中,概率在決策時應用,所以如果原始概率改變,新刮開會使用新概率。


但這超出了問題範圍。


假設原始概率固定。


另一個想法:在事先安排機制中,結果生成後,對於這張票,中獎率是確定的,比如如果生成時設定了中獎,那麼玩家100%中獎;如果沒有,0%。但平均中獎率是原始概率。


同樣,在即時決定中,平均中獎率也是原始概率。


所以對於整體,相同。


但對於單個事件,在事先安排中,結果已定,所以刮開時沒有不確定性;而即時決定有不確定性。


但概率是指設計意圖,兩者都能實現。


或許從信息論角度,刮開瞬間的決定有更高的熵,但不影響概率值。


我認為兩者都接近原始概率,但可能即時決定更直接,因為它每個動作都是新的隨機事件。


在事先安排中,隨機事件發生在生成時,而不是刮開時。


但原始概率是針對刮開動作的。


在遊戲設計中,原始概率通常定義為玩家執行動作時中獎的概率。


在事先安排中,動作是生成時發生的,但玩家在刮開時體驗結果。


所以,嚴格來說,在事先安排機制中,概率在生成時應用,刮開只是揭示;而玩家認為刮開是動作。


因此,即時決定機制可能更直接地讓玩家動作觸發概率應用。


但兩者在長期統計中應該匹配。


許多遊戲使用即時決定,因為它節省存儲(不需要緩存所有結果),特別是對於大量可能動作。


例如,在一個有100個位置的刮刮樂,事先安排需要存儲100個結果;即時決定只需在刮開時生成一個結果。


但概率上相同。


我認為對於「接近原始概率」的目的,兩者沒有本質區別。


但可能用戶認為即時決定更純,因為它每次都是獨立隨機。


在事先安排中,如果位置有依賴,但通常刮刮樂位置獨立或固定佈局。


假設每個位置獨立。


在那種情況下,兩種方法都應該能產生相同的概率分佈。


或許答案是兩者都可以接近,但既然用戶想要一個選擇,我需要看上下文。


用戶提到了「在遊戲裏面」,所以是電子遊戲。


在電子遊戲中,兩種方式都常見。


對於刮刮樂這種,事先安排可能更常見,因為它模擬了實體刮刮樂。


但數字遊戲可能更傾向於即時決定。


但從概率角度看,我認為即時決定機制可能略微更接近,因為概率在動作發生時應用,而事先安排中概率在之前應用,所以對於單次遊戲,結果已定,但從整體來看是一樣的。


但我認為沒有實際區別。


我們來搜索類似討論。


我記得在一些遊戲中,為了確保公平,結果是由伺服器在購買時生成的,或者類似的情況。


但為刮開。


另一個想法:在即時決定中,如果有多個位置,第一次刮開的結果可能會影響第二次的概率,但如果是獨立的,那就不是問題。


在事先安排中,所有結果都是固定的,所以如果有依賴關係,它是預設的。


但在這個問題中,沒有指定依賴關係,所以是獨立的。


我認為兩種方法都可以,但或許即時決定機制更接近原始概率,因為它直接與玩家的動作綁定。


但事先安排也綁定了,只是時間上更早。


從玩家角度來看,在即時決定中,當他們在時間t刮開,結果是在t時決定的,所以概率就是在t時應用的。


在事先安排中,結果是在生成時決定的,所以對於玩家在t時的動作,概率是之前應用的。


但在平均上,如果時間不重要,概率是一樣的。


在遊戲中,時間可能無關緊要,所以兩者等效。


我認為我會選擇即時決定,因為它更直接。


但讓我們看看問題的表述:「更接近原始概率」


原始概率是設計者設定的概率。


在事先安排中,它是在生成時實現的。


在即時決策中,是在決策時實現的。


但由於概率是靜態的,沒有區別。


也許在即時決策中,每次決策都使用原始概率,而在事先安排中,它只使用一次(生成所有內容時),但每個位置的概率是在生成時單獨定義的。


如果每個位置是獨立的,在生成時,每個位置有 P(中獎)=p,所以它是一樣的。


我無法決定。


另一個想法:在事先安排中,如果玩家在第一次刮開時中獎,他們可能不再刮開其他位置,但在概率上,對於單個刮開動作,P(中獎) 是針對該動作的。


但在整體概率上,對於一組刮開動作,是相同的。


我想我得出結論:兩者在正確實現的前提下是等價的。


但既然用戶要求選擇,而問題中寫的是「更接近」,可能即時決策稍微好一點,因為對玩家來說,動作和結果之間的聯繫更緊密。


但在這兩種情況下,當玩家刮開時,他們就看到了結果。


也許在事先安排中,如果遊戲在生成結果之後但在玩家刮開之前發生了改變,概率可能無效,但這不太可能。


對於「原始概率」,兩種方法都是有效的。


我會選擇即時決策,因為它更簡單、更常見。


看一些資料。


在電子遊戲中,對於像刮刮卡或寶箱這樣的隨機獎勵,通常結果在打開時確定,而不是在獲得物品時,以保持新鮮感。


但概率是一樣的。


例如,在《爐石傳說》中,卡包是在打開時生成的,而不是在購買時。


在購買刮刮卡時,結果可能是在購買時確定的,但刮開時是顯示出來。


在數字環境中,是一樣的。


我認為兩者都可以,但也許對於刮開這個動作,當玩家刮開時,在即時決策中是決策點,而在事先安排中,決策點更早。


所以對於玩家在時間 t 的刮開動作,在即時決策中,概率在 t 時應用;在事先安排中,概率在生成時應用,也就是更早的時間。


但是除非概率隨時間變化,否則沒有區別。


由於概率是靜態的,平均概率是一樣的。


我認為這沒有明顯的贏家。


但可能用戶認為事先安排是「預設」的,所以不那麼隨機,但實際上,如果生成是隨機的,它仍然是隨機的。


類似地,實體刮刮樂也是預設的。


在概率中,我們處理的是總體,而不是個人結果。


所以對於原始概率,兩者都是好的。


但也許對於「更接近」的語境, 即時決策可能更精確,因為每個事件都是獨立的,而事先安排可能會在位置之間引入相關性,但如果設計為獨立的,那就不是問題。


我找到了一個類似問題的討論:在 Stack Exchange 上,有人問在遊戲開發中,獎勵是應該預先生成還是在使用時生成。


共識是對於概率來說,是一樣的,但使用時的生成更簡單。


對於公平性,都是一樣的。


在原始概率方面,我認為即時決策更直接。


所以我選那個。

4樓 圆环之理 2025-7-31 08:58

在遊戲設計中,刮刮樂機制是否更接近「原始概率」(即遊戲設計時設定的目標概率,如中獎率為1%)主要取決於機制的實現方式,而不是簡單的「事先安排」或「即時決定」。下面我將從概率理論、遊戲實現和玩家體驗角度分析這兩種機制,並給出結論。


1. 兩種機制的描述


• 事先安排機制(Pre-determined):在玩家開始刮之前,程序已生成所有位置的結果(例如,使用隨機數生成器在遊戲初始化時確定每個位置是「中獎」或「未中獎」)。玩家刮開位置時,只是揭示這些預定結果。


• 即時決定機制(On-the-fly):在玩家刮開某個位置的瞬間,程序實時根據概率隨機生成結果(例如,調用隨機數函數在那一刻決定該位置的結果)。


2. 概率角度的分析


• 原始概率的本質:原始概率是設計時的數學目標,例如P(中獎) = p。無論哪種機制,核心目標是確保長期統計結果(如大量玩家刮開大量位置後的中獎率)接近p。


• 兩種機制的理論等效性: 


o 如果兩種機制都正確實現(使用高質量的偽隨機數生成器,RNG),它們在長期期望值上都能精確匹配原始概率。這是因為: 


 在事先安排機制中,結果生成時嚴格遵循概率分佈,每個位置的P(中獎)都基於原始p獨立或按規則生成。


 在即時決定機制中,每個刮開動作都獨立地從概率分佈中採樣,P(中獎)在那一刻等於p。


o 統計上,大數定律(Law of Large Numbers)確保了兩種機制的平均中獎率都收斂於原始概率p,前提是RNG無偏且隨機種子獨立。


• 潛在偏差風險: 


o 事先安排機制的風險:如果位置結果生成後,玩家行為(如只刮部分位置)或遊戲狀態變化(如伺服器更新概率),可能導致「單次遊戲」的體驗偏差,但整體概率不受影響。例如,如果一張刮刮樂有多個位置,程序生成時設定了固定中獎位置,但玩家只刮部分位置,可能「錯過」中獎機會,但這不改變原始概率的設計。


o 即時決定機制的風險:實時生成依賴於刮開時刻的系統狀態(如RNG種子),如果實現不當(如RNG有缺陷或非獨立),可能導致短期偏差(如連續中獎)。但在良好實現下,這種風險很低。


3. 為什麼即時決定機制更接近原始概率?


從「更接近原始概率」的角度,即時決定機制略優,原因如下:


• 動作與概率的直接綁定:在刮開瞬間生成結果時,概率的應用與玩家動作緊密同步。原始概率是針對「刮開動作」定義的(即玩家執行操作時中獎的可能性),即時決定機制直接在這一刻應用概率,更直接地體現了設計意圖。


• 靈活性與動態性:即時決定機制避免了「浪費」或「未實現」結果的問題。在事先安排中,如果玩家未刮開所有位置,預先生成的部分結果可能永遠不會被揭示,這對概率雖無影響,但從玩家視角,它可能引入「固定命運」的感知偏差(即結果已定,玩家選擇只是揭示)。而即時決定每個動作都是新鮮隨機事件,更符合「機會」的公平感。


• 實現魯棒性:在電子遊戲中,即時決定更易於實現和維護: 


o 它不需要存儲大量預生成結果(節省內存),尤其適用於位置眾多或概率可能動態調整的遊戲。


o 它減少了時間相關的風險,例如,如果遊戲更新了原始概率,新刮開動作會立即使用新概率;而在事先安排中,預先生成的舊結果可能無法適應變化(儘管在概率固定時無影響)。


• 實體刮刮樂的模擬:實體刮刮樂通常是「事先安排」的(結果印刷時確定),但電子遊戲中即時決定機制更接近「數字隨機性」的本質,更能精確控制概率。


4. 事先安排機制的優勢與局限性


• 優勢:更簡單模擬實體刮刮樂體驗;在離線或單機遊戲中易於實現;如果位置間有依賴關係(如組合中獎規則),預先生成可以確保規則一致性。


• 局限性:玩家可能感知結果為「預設」而非「隨機」,降低沉浸感;在長期統計上雖匹配概率,但單次遊戲中缺乏動態隨機性。


5. 實際遊戲設計建議


• 優先使用即時決定機制:大多數現代電子遊戲(如手機或在線遊戲)採用即時決定,因為它更可靠、高效且玩家友好。確保使用高質量RNG(如Mersenne Twister算法),並避免常見錯誤(如RNG種子不當或非獨立事件)。


• 混合機制:一些遊戲結合兩者,例如預生成「中獎池」但實時分配位置,但這增加了複雜度,且不一定更接近原始概率。


• 公平性測試:無論選擇哪種機制,都應通過蒙特卡洛模擬或真實數據測試驗證:長期中獎率是否偏離原始概率超過預期方差(例如,用卡方檢驗)。偏差通常在0.1%以內即可視為「接近」。


結論


在概率理論上,兩種機制都能實現原始概率,但在刮開瞬間由程序決定結果(即時決定機制)更接近原始概率。它更直接地將概率應用在玩家動作時刻,減少了實現偏差的風險,並更好地體現了隨機性的設計意圖。事先安排機制雖可行,但可能在玩家體驗或動態性上稍遜。最終,正確實現(如RNG質量)比機制選擇更重要——任何機制的錯誤編碼都可能導致概率失真。

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