c++ - 使用 32 位 Mersenne Twister 生成 64 位值

Question

根据 this Boost documentation page ，Mersenne Twister 的 64 位变体比其 32 位对应变体慢得多(这是有道理的)。据我了解，C++11引入的很多特性，包括随机数生成，基本上都是标准库中的Boost。这使我相信标准 C++ 中的 32 位 MT 性能也更好。

我正在编写一个光线追踪器(主要是为了好玩)，速度是我最关心的问题之一。基本上所有数值都表示为 double float 。我的问题是，由于 32 位 MT 速度相当快，我可以用它来生成 double 吗？我会遇到哪些缺点(精度损失、性能等)？

Answer 1

为此，我添加了一个您未提及的假设:我假设您每加倍随机抽取一次。显然，您可以通过抽取两次来获得两倍的随机性。

第一个问题实际上是“32 位伪随机性是否对我的光线追踪器具有足够的随机性”。我猜是的。大多数光线追踪器只发射几百万条光线，因此您不会注意到只有 40 亿比特的伪随机性。

第二个问题是“我可以在我关心的 double 值域中分布伪随机性吗？”同样，我的猜测是肯定的。如果您在 90 度场中发射光线，则一次伪随机抽取有 40 亿种可能的结果。从角度来看，通过高倍镜观察的狙击手看到的角度精度比那些伪随机 vector 之间的平均差异低数百万倍。

综上所述，分析您的代码。我给出 99.9998% 的机会你的光线跟踪代码本身比伪随机生成花费的时间多，除非你的场景都由单个非反射球体组成