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Reaktor 如何让两个数永远不相等

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· 曾照南 添加于 2017-02-21 · 暂无评论

作者:曾照南

在数学里,要让两个数永远不相等是一件很简单的事,随便举个例子,就拿正整数来说,找个跟1永远不相等的数,那这个问题的答案实在是太多了,只要是大于1的都是。那么要是把这问题再换一下,同样是正整数范围,如果是两个随机的数,如何确保它们永远不相等呢?好的,今天我就要在Reaktor里好好讨论这个问题。 

首先,要谈论随机的话,就需要一个能产生随机数的模块,Reaktor有为了用户提供了一个专门产生随机数的模块,它叫Randomize(尽管它不是真正的随机)。(图1.1)

图1.1

 这个模块有两个输入,Rng输入是用来设定随机的范围,比如Rng设置为1,随机数可选范围是-1到1,但要注意的是,并不包含-1和1,而In则是一开始的数值,这个数值将会跟Rng随机选择后的数值相加并输出到Out;当然这里我不打算讨论实数,我想要让随机的结果是正整数,除此之外,我还需要有个随机数值范围,比如最大值为16,而最小值为1,然后让最终随机的范围落在1到16(包含最大值和最小值)。

好的,有了上面的要求,我就开始搭建一个可以产生随机正整数的模块出来,通常一开始,我都喜欢创建一个Macro,并给它命名为Randomize,然后添加相应的输入和输出。(图1.2)

图1.2

可能很多人会奇怪为什么第一个输入要用Trig(Trigger意思就是触发),而不用In了,其实这是个人命名上的习惯问题,当然有些想说用In来命名也是可以的,只是要注意的是,我这里的Trig是有它特定的意思,因为它就是要用来告知是否有事件通过,它跟事件的数值没有任何关系。

好的,接下来怎么让随机数落在我们设定的范围呢?方法很简单,我们可以用特殊化去到正常化,假设最大值16、最小值1,那么可以把最大值减去最小值,也就是16减去1,得到了15,然后再把15除以2,得到7.5,而这个数值就是Rng要用到的,除了这个之外,别忘记了最小值也要加上这个数值。(图1.3)

图1.3

 从图1.3可以看出了我上面用Trig的原因,这样一来,Randomize模块的In输入就是一个不变的数值,即8.5,Rng则是7.5,即随机数在-7.5到7.5之间,所以它最终的结果将会在1到16之间;不过这仅仅只是完成了开始的一部分,最后还有一个部分没完成,因为需要的最终结果应该是正整数,而上面的结果不是正整数,而是带有小数点的数(哈哈,其实就是有理数),所以我还需要去它进行取整。 

说到取整,Reaktor有提供了两个可以取整的模块,一个叫Modulo,另外一个叫Quantize(图1.4)。

图1.4

 那么到底要用哪个呢?它们有什么区别呢?其实对于Modulo模块,它就像是一个floor运算,而Quantize模块则像是round运算,也就是说,无论数值小数点后面是多少,对于floor运算,它们通通都等于0,而对于round就不同了,只要是大于等于0.5的话,都等于1,否则等于0,但对于上面的随机取整很显然应该是要用Quantize模块,如果用Modulo模块,那么随机数永远到达不了最大值16,因为上面的随机数也有可能大于等于15.5(等于可能不好说,但大于肯定有),用Quantize再恰当不过了。(图1.5)

图1.5

到这里已经算是一个可以完成任务的模块了,不过我通常都会有个习惯,我会很在意模块的初始化状态,而实际上,图1.5会在Reaktor打开的时候产生一个随机数,具体原因就出在Value模块,所以为了避免触发Value模块从而去触发Randomize模块产生一个初始化的随机数,我可以添加一个Separator模块来避免这个问题,但同时也限制Trig的使用要求,也就是说Trig到达的事件数值必须大于0。(图1.6)

图1.6

好的,我现在可以好好地使用这个刚搭建好的Randomize模块了,为了更好地区分原始模块Randomize模块,我决定在它前面加个大写的I,叫IRandomize(I这里的意思是integer的简称);接下来,我需要去比较两个随机数是否相等,所以我需要再复制一个IRandomize,需要一个Compare/Equal模块。(图1.7)

图1.7

图1.7比较了两个随机数是否相等,如果相等的话,那么Compare/Equal模块的=输出就会输出1,否则0,但问题是除了比较,我要的结果是要让两个数永远不相等;OK,为了得到想要的结果,接下来可能开始有点复杂了。(图1.8)

图1.8

其实上面也不是很复杂,更多的是觉得连线开始有点乱了,但只要是逻辑清晰的话,都很容易看出来,为了能让大家看懂,我在这里就简单描述下:首先,我用到了Order模块,先去触发产生两个随机数进而判断是否不相等,然后通过Router模块去让它们不相等的结果通过,要注意,我还用到了两个Value模块去触发开始产生的随机数,原因是因为我想让Router先判断路由接口,再判断能否发送事件,所以这里必须要有Order模块的存在。

但是...但是到这里我并不想结束,我还想判断这两个随机数相除的结果是否是个整数,我的意思是指大的数除以小的数,所以我还需要对这两个随机数判断哪个是大的哪个是小的,当然方法有很多,我可以仍然用Compare/Equal模块和Router模块的组合,不过为了更好地去避免更多模块的连线(我指的是Primary Level的模块),我决定用Core Cell来是实现。

首先,我要创建一个Core Cell,给它命名为“A/B Or B/A”,然后添加相应的输入和输出。(图1.9)

图1.9

不过在搭建之前,让我先来理清一下逻辑,假设A大于B,那么A就除以B,相反,B就除以A;这个逻辑是没错,但有个问题是除数不能为0,这点非常重要,所以在一开始的时候,应该尽量避免随机数有产生0的可能性。好的,除此之外,如果两个数相等呢?这不就回到上面刚刚说过的问题了吗,因此我完全可以不需要上面Compare/Equal模块,直接把它也包含在Core Cell里去一次性完成,甚至也不需要Router模块和那两个Value模块。(这里应该知道Core Cell的魅力了吧)。

OK,我要先滤掉相等的情况,这可以通过创建一个Macro来实现(注意这里的Macro是Core Cell里的Macro),给它命名为“A!=B”。(图1.10)。

图1.10

 接下来,我要对这个Macro进行设计搭建,因为它的作用就是要滤掉相等的情况,所以同样的我也需要对它们进行判断,具体搭建结果如下图所示。(图1.11)

图1.11

 对于图1.11的搭建,相信很多人都能看得懂,唯独要注意的是A和B它们的先后顺序,这里用B作为Router的主要输入而不用A是因为A先产生随机数后B产生,如果用A作为Router的主要输入,那么结果可能会出现错误,最能测试这错误的就是判断它们是否不相等,如果相等,结果就输出1,反之输出0。(图1.12)

图1.12

而这种情况产生错误的原因是因为当A事件到达时,B还没有任何事件到达,所以在一开始跟A事件数值比较的是0,因此只要A事件数值不等于0,它都是会触发一个1的数值输出,

这样一来,B到达的事件数值就没有率先跟A事件数值比较,而当B事件数值到达后,尽管能跟A事件数值比较,但它没有连接到Router模块的输入,所以无法触发A和B比较的结果是否相等。

好的,知道“A!=B”为何要那样搭建,我就可以滤掉两个数相等的情况,但接下来重点的来了,我上面已经提到了,我还要判断这两个随机数相除的结果是否为整数,而在判断它们相除结果是否为整数之前,我又要先判断这两个随机数谁大谁小,因为我要的就是大的除以小的,所以我可以再创建一个Macro,给它命名为“?/?”,意思就是谁除以谁。(图1.13)

图1.13

 要搭建这个功能的模块不难,我只要判断两个数谁大谁小,然后再来根据判断的结果选择谁除以谁,具体搭建结果如下图所示。(图1.14)

图1.14

注意,这里我用到了QuickBus的功能,因为我觉得如果B再使用连线的话,可能会造成这个搭建看起来很乱,而且可读性会大大降低。

单单上面那样还是不够的,我还要继续判断它们结果是不是整数,因为上面相除的结果可能会出现小数的部分,比如举个例子,2跟3,根据上面得出的结果应该是1.5,显然它不是整数,接下来的问题是我应该怎么去判断相除的结果是不是整数啊,更何况即使结果是一个整数,Reaktor也不会告诉你说,它就是一个整数!?有一个非常技巧性的方法就是,我可以对相除的结果取整,然后再把取整的结果跟原始的结果比较,如果它们相等的话,就说明结果就是一个整数,就拿2跟3的例子,相除结果等于1.5,给它取整,假设取整的结果等于1,那么1.5不等于1,假设取整的结果等于2,那么1.5也不等于2,倘若是2跟4的话,那么相除结果将等于2,而2无论怎么取整,它永远都等于2,因此判断的结果将会是2永远等于2,所以这里我可以得到一个结论就是,判断相除结果是不是整数,跟你取整到这个数的上限整数或下限整数没关系,只要判断它们不相等,就可以知道结果是不是整数;好的,有了这样的分析,要搭建的部分就不难了。(图1.15)

图1.15

 图1.15不难看出利用round得出的整数跟原有的比较,如果不相等就触发A和B新的数值,如果相等的话,就仍然保持不变;但此搭建虽然达到了要求,但整个连线看起来还是会有点乱,于是根据个人习惯,我都会重新给它整理了下。(图1.16)

图1.16

最后别忘了还要把搭建好的连接起来了,当然这里我觉得一开始“A/B Or B/A”的命名已经不能更好地解释这个Core Cell,除了相除的比较,它也滤掉了相等的部分,所以我更觉得它是一个有过滤性的选择器,为了不和Selector冲突,我给它重新命名为“Chooser”。(图1.17)

图1.17

行了,到这里是该洗洗睡了,该结束语了,可想想,肯定有人会问,请问上面讲的和做的有什么卵用?好吧,这是一个多简单多可怕的问题啊,一枪直接中胸口的感觉,额......有什么卵用啊(脑海里不停地循环)?啊!我知



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