[P0][T23] 实现 1.13c PRNG：64 位 LCG（0x6AC690C5）+ per-unit seed #87

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troytt · 2026-09-18T10:50:43Z

troytt commented

2026-09-18 10:50:43 +00:00

问题

现在 src/game/rng.ts 用的是 mulberry32（32 位状态、state += 0x6D2B79F5 + 两轮 xorshift/imul、返回 [0,1) 浮点、全局流 + fork(label)）。

D2 1.13c 用的是完全不同的东西。三个维度都不兼容：

维度	1.13c	现状 mulberry32	后果
状态	64 bit（lo/hi）	32 bit	周期与序列完全不同
取整	`lo % max`（2 的幂走 AND）	`floor(next()*span)`	偏差方向不同，同 seed 不可能对齐
归属	每个 unit 一条流	全局 + fork	无法复现「同一只怪的掉落序列」

净效果：永久失去与 1.13c 对拍的能力。对 M10 这种「以原版为金标准」性质的里程碑，这是不可接受的。

金标准数据

D2Common!6FD510B0 的反汇编（另有 6FD51100、6FD51180 变体；D2Game!6FC211D0/6FC21180 是完全相同的副本，此外还有大量内联展开点）：

mov    (%ecx),%eax          ; lo = seed->lo
mov    $0x6ac690c5,%edx
mul    %edx                 ; edx:eax = lo * 0x6AC690C5   (无符号 32x32->64)
mov    0x4(%ecx),%edi       ; hi = seed->hi
add    %edi,%eax
adc    %ebx,%edx            ; 64 位加 hi
mov    %eax,(%ecx)          ; seed->lo = low32
mov    %edx,0x4(%ecx)       ; seed->hi = high32

即：

state64 = (u64)lo * 0x6AC690C5 + hi
lo = state64 & 0xFFFFFFFF
hi = state64 >>> 32

三个 API：

API	语义
`Rand(seed)`	只推进，返回 `lo`（内联点常直接 `lo & 0x3FF` 做 1024 判定）
`Rand(seed, max)`	`max <= 0` → 0；max 是 2 的幂 → `lo & (max-1)`；否则 → `lo % max`
`Rand(seed, min, max)`	`min >= max` → `min`；否则 `span = max-min+1`，返回 `min + lo % span`（或 `min + (lo & (span-1))`）

seed 的归属（确证）：

每个 unit 自带 seed：UnitAny + 0x20（dwSeed[2] = lo/hi）；+0x28 是初始 seed。
整条掉落链（NoDrop 判定、TC 条目抽取、uber/ultra 判定、RollQuality）全部用死掉的那只怪的 seed —— 代码反复 lea 0x20(%unit) 后调 RNG。
物品创建后的词缀与属性 roll 用物品自己的 seed。这正是 .d2s 只存 32 位 id 就能完整复原词缀数值的原因。

实现要求

新增 D2Rng 类，内部持 { lo: number, hi: number }（两个 u32）。
32×32→64 乘法用 Math.imul 拆 16 位手写，不要用 BigInt —— 掉落是热点路径，BigInt 会慢一个数量级。参考写法：把 lo 拆成 lo & 0xFFFF 与 lo >>> 16，与常量的高低 16 位做四次 Math.imul，再拼回 64 位。
实现上表三个 Rand 重载，严格区分 2 的幂与非 2 的幂两条分支。
掉落 / 物品 / 怪物三处全部改走 D2Rng，每个 unit 持有自己的 seed 实例。
mulberry32 保留，但只服务表现层抖动（动画、粒子等与游戏逻辑无关的地方）。

陷阱

[!CAUTION]
不能只换底层不换取整方式。 现在 Rng.int() 是 floor(next() * span)，与 lo % span 不等价 —— 前者是从浮点均匀分布截断，后者带模偏差。只替换 PRNG 内核而保留 floor(next()*span) 的调用方式，仍然对不上原版。

[!CAUTION]
lo % max 的模偏差是原版行为的一部分，不要「改良」成拒绝采样。

[!WARNING]
这个 issue 会改掉所有掷骰点的调用签名，必须在 T-13 / T-14 / T-24 之前完成，否则要返工两遍。

验收标准

固定 seed 下，state64 = lo * 0x6AC690C5 + hi 的前 N 个输出与手算序列逐位相等（写成单测的已知向量）
Rand(seed, 1024) 走 AND 分支、Rand(seed, 1000) 走取模分支，两条分支都有覆盖
Rand(seed, min, max) 在 min >= max 时返回 min
每个 unit 的 seed 独立推进，互不干扰
npm run typecheck 0 error
npx vitest run 全绿
npx tsx scripts/verify-items.ts 新增断言通过

溯源


金标准（算法）	1.13c 反汇编：`D2Common!6FD510B0` / `D2Common!6FD51180` / `D2Game!6FC211D0`（`objdump -d`，D2Common 基址 `0x6FD50000`、D2Game `0x6FC10000`）
本 issue 结论强度	逐指令确证（PRNG 内核与 seed 归属均直接读自反汇编）

[!WARNING]
D2MOO 是 1.10f，不是本项目的金标准。 它只能作线索使用。任何涉及常量、列序、整数截断位置或 RNG 消耗次数的结论，都必须回到 1.13c 的表格或 DLL 复核后再落地。

## 问题现在 [`src/game/rng.ts`](https://git.projectdiablo2.cn/troytt/diablo2-web/src/branch/main/src/game/rng.ts) 用的是 **mulberry32**（32 位状态、`state += 0x6D2B79F5` + 两轮 xorshift/imul、返回 `[0,1)` 浮点、全局流 + `fork(label)`）。 D2 1.13c 用的是完全不同的东西。三个维度都不兼容： | 维度 | 1.13c | 现状 mulberry32 | 后果 | |---|---|---|---| | 状态 | **64 bit**（lo/hi） | 32 bit | 周期与序列完全不同 | | 取整 | `lo % max`（2 的幂走 AND） | `floor(next()*span)` | 偏差方向不同，同 seed 不可能对齐 | | 归属 | **每个 unit 一条流** | 全局 + fork | 无法复现「同一只怪的掉落序列」 | 净效果：**永久失去与 1.13c 对拍的能力**。对 M10 这种「以原版为金标准」性质的里程碑，这是不可接受的。 ## 金标准数据 `D2Common!6FD510B0` 的反汇编（另有 `6FD51100`、`6FD51180` 变体；`D2Game!6FC211D0`/`6FC21180` 是完全相同的副本，此外还有大量**内联展开**点）： ```asm mov (%ecx),%eax ; lo = seed->lo mov $0x6ac690c5,%edx mul %edx ; edx:eax = lo * 0x6AC690C5 (无符号 32x32->64) mov 0x4(%ecx),%edi ; hi = seed->hi add %edi,%eax adc %ebx,%edx ; 64 位加 hi mov %eax,(%ecx) ; seed->lo = low32 mov %edx,0x4(%ecx) ; seed->hi = high32 ``` 即： ``` state64 = (u64)lo * 0x6AC690C5 + hi lo = state64 & 0xFFFFFFFF hi = state64 >>> 32 ``` 三个 API： | API | 语义 | |---|---| | `Rand(seed)` | 只推进，返回 `lo`（内联点常直接 `lo & 0x3FF` 做 1024 判定） | | `Rand(seed, max)` | `max <= 0` → 0；**max 是 2 的幂 → `lo & (max-1)`**；否则 → `lo % max` | | `Rand(seed, min, max)` | `min >= max` → `min`；否则 `span = max-min+1`，返回 `min + lo % span`（或 `min + (lo & (span-1))`） | **seed 的归属**（确证）： - 每个 unit 自带 seed：`UnitAny + 0x20`（`dwSeed[2]` = lo/hi）；`+0x28` 是初始 seed。 - **整条掉落链**（NoDrop 判定、TC 条目抽取、uber/ultra 判定、RollQuality）全部用**死掉的那只怪**的 seed —— 代码反复 `lea 0x20(%unit)` 后调 RNG。 - 物品创建后的**词缀与属性 roll 用物品自己的 seed**。这正是 `.d2s` 只存 32 位 id 就能完整复原词缀数值的原因。 ## 实现要求 1. 新增 `D2Rng` 类，内部持 `{ lo: number, hi: number }`（两个 u32）。 2. 32×32→64 乘法用 `Math.imul` 拆 16 位手写，**不要用 BigInt** —— 掉落是热点路径，BigInt 会慢一个数量级。参考写法：把 `lo` 拆成 `lo & 0xFFFF` 与 `lo >>> 16`，与常量的高低 16 位做四次 `Math.imul`，再拼回 64 位。 3. 实现上表三个 `Rand` 重载，**严格区分 2 的幂与非 2 的幂两条分支**。 4. 掉落 / 物品 / 怪物三处全部改走 `D2Rng`，每个 unit 持有自己的 seed 实例。 5. mulberry32 **保留**，但只服务表现层抖动（动画、粒子等与游戏逻辑无关的地方）。 ## 陷阱 > [!CAUTION] > **不能只换底层不换取整方式。** 现在 `Rng.int()` 是 `floor(next() * span)`，与 `lo % span` **不等价** —— 前者是从浮点均匀分布截断，后者带模偏差。只替换 PRNG 内核而保留 `floor(next()*span)` 的调用方式，仍然对不上原版。 > [!CAUTION] > `lo % max` 的**模偏差是原版行为的一部分**，不要「改良」成拒绝采样。 > [!WARNING] > 这个 issue 会改掉所有掷骰点的调用签名，**必须在 T-13 / T-14 / T-24 之前完成**，否则要返工两遍。 ## 验收标准 - [ ] 固定 seed 下，`state64 = lo * 0x6AC690C5 + hi` 的前 N 个输出与手算序列**逐位相等**（写成单测的已知向量） - [ ] `Rand(seed, 1024)` 走 AND 分支、`Rand(seed, 1000)` 走取模分支，两条分支都有覆盖 - [ ] `Rand(seed, min, max)` 在 `min >= max` 时返回 `min` - [ ] 每个 unit 的 seed 独立推进，互不干扰 - [ ] `npm run typecheck` 0 error - [ ] `npx vitest run` 全绿 - [ ] `npx tsx scripts/verify-items.ts` 新增断言通过 --- ### 溯源 | | | |---|---| | 金标准（算法） | 1.13c 反汇编：`D2Common!6FD510B0` / `D2Common!6FD51180` / `D2Game!6FC211D0`（`objdump -d`，D2Common 基址 `0x6FD50000`、D2Game `0x6FC10000`） | | 本 issue 结论强度 | **逐指令确证**（PRNG 内核与 seed 归属均直接读自反汇编） | > [!WARNING] > **D2MOO 是 1.10f，不是本项目的金标准。** 它只能作线索使用。任何涉及常量、列序、整数截断位置或 RNG 消耗次数的结论，都必须回到 1.13c 的表格或 DLL 复核后再落地。

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2026-09-18 10:51:49 +00:00

[M10] 真实物品系统：500 基础物品、1000 词缀、TreasureClassEx 掉落树 #25

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2026-09-18 11:09:13 +00:00

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2026-09-18 11:09:13 +00:00

已完成并通过 1.13c 逐位对齐测试，合并入 main (commit 928d422)。

已完成并通过 1.13c 逐位对齐测试，合并入 main (commit 928d422)。

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2026-09-18 11:09:14 +00:00