マイコンゲームの乱数初期化方法（１）

 　マイコンでゲームをプログラミングする場合、生成される乱数列が固定されてしまいます。つまり、常に同じ乱数でゲームをすることになり、記憶すれば攻略することができてしまいます。

random関数の動作を確認する

　まず、random関数の動作確認をします。次のプログラムを実行します。

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  delay(100);
  for(int i=0;i<10;i++){
    int r=random();
    Serial.printf("%5d\n",r);
  }
}
void loop() {
}

　乱数を１０個表示させるプログラムです。

　実行させると、右図のように乱数が表示されます。

何度もリセットボタンを押して、再起動しても同じ乱数が表示されます。

EEPROMを使う

　ゲームのプログラミングを行うときに、パソコンのように内部時計が動作していると、起動時の時間から乱数列の初期化を行うことができます。

　しかし、マイコンで、WiFi機能があるとインターネットに接続することもできますが、一般的には割高になってしまいます。

　初期化する方法として、EEPROMにプログラムが実行された回数を記憶しておき、その数値で乱数の初期化をすることができます。

#include "EEPROM.h"
int addr = 0;
#define EEPROM_SIZE 64
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  EEPROM.begin(EEPROM_SIZE);
  delay(100);
  byte cnt=EEPROM.read(addr);
  Serial.printf("cnt: %2d\n", cnt);
  // 乱数の初期化
  srand(cnt);
  // EEPROMのカウントアップ
  cnt++;
  EEPROM.write(addr, cnt);
  EEPROM.commit();

  for(int i=0;i<10;i++){
    int r=random();
    Serial.printf("%5d\n",r);
  }
}

void loop() {
}

　プログラムでは、EEPROMから読み出し、プラス１してEEPROMに書き込み直します。読みだした数値で乱数の初期化を行い、その後、１０個の乱数を発生、表示しています。

　実行結果が右図です。

　先頭でEEPROMの数値cntを表示後、１０個の乱数を表示させた結果です。

　cntの値が変わると、乱数列が変わっていることが確認できます。

EEPROMを使った乱数の初期化（アレンジ）

　プログラムの起動回数cntを使った乱数の初期化ですが、起動回数が同じであれば、同じ乱数になってしまいます。

　これを回避する一例として、ハイスコアを別のEEPROMのアドレスに記憶しておき、起動回数cntと組み合わせて、乱数の初期化を行うことや、スイッチの押された回数を記憶して、起動回数cntと組み合わせるなどのアレンジをすると、同じ起動回数でも乱数列を変えることができます。