游戏解析

游戏里的 RNG 是什么?运气为何像被操控,有时真是如此

RNG 即随机数生成器。游戏如何掷骰子,为什么公平的运气会显得不公平,以及保底、袋子机制和隐藏概率等扭曲运气的小花招,一次讲清楚。

本文内容7 个章节
  1. 电脑不会抛硬币
  2. 实验 1:25% 的暴击率
  3. 公平的运气为什么显得不公平
  4. 实验 2:等那根长条
  5. 游戏扭曲概率的其他方式
  6. 好的 RNG 与坏的 RNG
  7. RNG 黑话速查

RNG 是 random number generator(随机数生成器)的缩写。它是游戏里决定一切由运气说了算的部分:你的攻击会不会暴击,宝箱里掉什么,益智游戏里下一块落下来的是什么,地牢怎么布局。当玩家说“RNG 恨我”或“这局纯靠 RNG”的时候,他们是用这个词指代运气本身。

这些都很简单。鲜为人知的是:游戏里的随机几乎从来不是真正的随机,真正的随机对大多数人来说反而显得不公平,所以很多游戏会悄悄扭曲概率来弥补。下面有两个你可以直接在这里做的小实验,再加上设计师们常用的各种招数。

电脑不会抛硬币

电脑严格按指令行事,所以很不擅长制造惊喜。于是游戏使用伪随机数生成器:一套公式,拿一个数字搅乱后返回结果,这个结果又成为下一个数字的输入。输出看上去是随机的,但整个序列其实由最初那个数字决定,它叫做种子。

一些老游戏的做法更简单。最初的 Doom(1993)根本不计算随机数,而是按顺序从一张包含 256 个值的固定表里读取,读完再从头开始。

同一个 Minecraft 世界可以用一串数字分享,Spelunky 2、Slay the Spire 和 Balatro 这类游戏能让你玩“种子模式”,都归功于种子:输入相同种子的人,会得到相同的布局和相同的抽牌。RNG 操控之所以可能,也是这个原因。在有些游戏里,下一个随机数取决于你在哪一帧按下按钮,所以速通玩家和 Pokémon 闪光猎人会把输入时机精确到六十分之一秒,来得到想要的结果。

实验 1:25% 的暴击率

设想一把暴击率为 25% 的武器。下面是用两种方式掷出的四十次攻击。粉色方块是暴击。

真随机

伪随机分布(Dota 2 的做法)

从长远看,两行都大约有 25% 的概率暴击。橙色方块标出了每一行里最长的一段连续不暴击。多掷几次:上面一行会不断刷新纪录,下面一行永远不会超过 11。

在真随机那一行里,你会经常看到漫长的干旱,同样频繁地也会看到三四个暴击扎堆出现。随机本来就是这副模样,而玩家管这叫坏掉了。

我们模拟了 5,000 局,每局 200 次攻击。在真正的 25% 概率下,最长干旱的典型值是连续 14 次未暴击,我们见过的最糟情况是 39 次。而伪随机版本里,最长干旱的典型值是 7 次,并且永远不会超过 11,因为每失败一次概率就上升一点,直到第 12 次攻击必定暴击。

第二种机制叫做伪随机分布,源自《魔兽争霸 III》和 Dota 2。第一次攻击只有约 8.5% 的暴击率,每失败一次就再加 8.5%,一旦暴击就重置。平均值仍是 25%,但无论哪个方向的连续纪录都变得罕见。玩家得到的是他们期望中的运气,而不是数学本来会给的运气。

公平的运气为什么显得不公平

人们对随机性有强烈却错误的直觉。我们期待它交替出现:中、没中、没中、中、没中。真正的随机是会扎堆的。连续三次没中之后,我们就觉得“该中了”,这就是赌徒谬误:骰子是不记事的。

这不只是游戏的问题。音乐播放器在随机播放上也撞过同样的墙。听众抱怨随机播放总是连着放同一位歌手,于是 Spotify 之类的服务特意改了随机播放,把歌曲分散开。为了让它显得更随机,它变得没那么随机了。

席德·梅尔在 2010 年一场关于 Civilization Revolution 的著名演讲里,讲的也是这件事。以三比一的胜率发起进攻的玩家,以为每次都能赢,输掉四场中的一场就觉得被骗了,尽管这个概率本来就是这个意思。开发团队调整了战斗,让结果符合玩家心目中的公平。

实验 2:等那根长条

玩过下落方块类益智游戏的人都懂这种痛:你已经为长条 I 形方块留好了完美的竖井,可它就是不来。

纯随机:每一块都是七分之一的概率

7 袋机制:把七种方块全部洗牌后依次发出,然后重复

蓝色方块是 I 形方块,灰色方块是其余六种,橙色方块标出了等 I 形方块最久的一段。多发几次:上面一行总能找到更长的等待,下面一行永远不会超过 12。

在纯随机下,长时间的等待并不是运气差,而是迟早一定会发生的事。我们把 1,000 块方块发了 10,000 遍:等待 I 形方块的最长间隔典型值是 34 块,十局里有一局的等待达到 46 块或更多,最糟的一次干旱长达 87 块。大约每二十二次等待里,就有一次持续了 20 块或更久。

用上 7 袋机制,最长的等待是 12 块,而且永远不会更长。游戏把七种形状各放一块进袋子,洗牌,依次发出,发完才重新装袋。官方的俄罗斯方块游戏从 2000 年代初就在用这条规则,许多别的益智游戏也在用它的某个版本。方块依然按随机顺序到来,只是它们不会再抛弃你了。

游戏扭曲概率的其他方式

**屏幕上的数字并不总是真实的数字。**从 Game Boy Advance 时代开始,好几款《火焰纹章》掷两次随机数并取平均值来判定是否命中。这会让高概率比看上去更可靠,低概率比看上去更难出。显示 70% 的命中率,实际约有 82%;显示 30% 的,实际只有约 18%。

**游戏站在你这一边。**Firaxis 的设计师 Jake Solomon 谈到过,现代 XCOM 系列较低难度档会在连续失手后悄悄把概率往玩家一侧倾斜,正因为 95% 的射击落空,哪怕并非故障,也像是一个 bug。

**保底机制。**出售或发放随机奖励的游戏,常常承诺在一定次数的失败后保证给出奖品。《原神》公布了它的规则:角色活动祈愿最多 90 抽就会出五星。没有上限的话,有些玩家会连抽数百次一无所获。

**追赶式运气。**像 Mario Kart 系列这样,把更好的道具发给落在队尾的玩家的赛车游戏,用随机性让比赛保持紧凑。那依然是随机抽取,只是按你的名次加了权。

好的 RNG 与坏的 RNG

游戏设计师有时把随机分成两种,这解释了为什么有些随机游戏让人觉得很棒,另一些却让人觉得残酷。

  • 决策之前的随机(有时叫输入随机):游戏先给你一手随机的牌、地图或选项,然后由你来做决定。卡组构筑游戏和大多数 roguelike 都是这样。输了的时候,你通常知道是哪个决定让你输的。
  • 决策之后的随机(输出随机):你做出了正确的选择,然后一次掷骰决定它有没有奏效。落空的 90% 射击就是经典例子。它能制造巨大的戏剧性时刻,但输给它会让人觉得是游戏推翻了你的决定。

大多数游戏会把两者混在一起。人们称之为“公平”的游戏,往往给你更多第一种,并用上面这些招数给第二种垫上缓冲。

RNG 黑话速查

  • **RNG 带飞:**主要靠好运赢了。
  • **RNG 太差 / RNG 坑了我:**输给了坏运气,至少故事是这么讲的。
  • **RNG 之神:**玩家在大招掷骰前祈祷的那位玩笑神明。
  • **吃 RNG:**只有运气好才能奏效的策略或配装。
  • **低 RNG / 无 RNG:**几乎全靠技术决定一切的游戏或模式。

所以,下次游戏送你一个奇迹或一场灾难,不妨想一想你遇到的究竟是哪一种:真正的机会、一个袋子、一个隐藏加成,还是一个正悄悄走向零的保底计数器。很多时候,游戏里的运气,设计得跟其他一切一样用心。

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常见问题

游戏里的 RNG 是什么意思?

RNG 是 random number generator(随机数生成器)的缩写,指游戏里决定一切交给运气的那部分:掉落战利品、暴击、下一块是什么形状、关卡如何布局。玩家也常拿它指运气本身,比如“RNG 太差了”或“RNG 带飞”。

游戏里的 RNG 真的是随机的吗?

几乎从来不是。电脑用的是伪随机数生成器:一套公式,产生看起来随机的数字,但整个序列完全由一个叫种子的起始值决定。除此之外,许多游戏还会刻意调整概率,让运气显得更公平。

游戏里的种子是什么?

就是输入随机数生成器的起始数字。相同的种子永远产生相同的序列,所以两个使用同一种子的玩家会得到同样的世界或同样的一局。Minecraft 的世界种子,以及 Spelunky 2、Slay the Spire 等游戏里的种子模式,都是这个原理。

什么是 RNG 操控?

在恰好合适的时机做出操作,从而控制随机数生成器。因为生成器是可预测的,速通玩家和 Pokémon 里的闪光猎人会把输入精确到帧,以得到想要的结果。

什么是保底机制?

一种规则:在连续失败一定次数之后,保证给你一份稀有奖励。比如《原神》公布的规则是,角色活动祈愿最多 90 抽就保底出一个五星。

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