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我floats用来代表我的游戏中的一个位置：

struct Position
{
    float x;
    float y;
};

我想知道这是否是最佳选择，以及随着位置值继续变大会产生什么后果。我花了一些时间来了解浮点数的存储方式，并意识到我有点困惑。

（我正在使用 Microsoft Visual C++ 编译器。）

在float.h中，FLT_MAX定义如下：

#define FLT_MAX         3.402823466e+38F        /* max value */

这是340282346600000000000000000000000000000。

该值远大于UINT_MAX定义为：

#define UINT_MAX        0xffffffff

和对应的值4294967295。

基于此，存储一个非常大的数字（如位置）似乎float是一个不错的选择。尽管FLT_MAX非常大，但我想知道精度问题将如何发挥作用。

根据我的理解，afloat使用 1 位存储符号，使用 8 位存储指数，使用 23 位存储尾数（假设前导 1）：

    S EEEEEEEE MMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMM

这意味着FLT_MAX可能看起来像：

    0 11111111 11111111111111111111111

这相当于：

1.11111111111111111111111 x 2^128

或者

111111111111111111111111000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000

即使知道这一点，我也很难想象精度的损失，而且我对随着值的不断增加会发生什么感到困惑。

有没有更简单的方法来思考这个问题？是否floats或doubles通常用于在类似的东西上存储非常大的数字unsigned int？

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4 回答 4

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考虑浮点数精度的一种方法是认为它们具有大约 5 位数的精度。因此，如果您的单位是米，并且您有 1 公里以外的东西，那就是 1000 米 - 尝试以 10 厘米（0.1 米）或更小的分辨率处理该物体可能会出现问题。

游戏中的常用方法是使用浮点数，但将世界划分为相对于局部坐标系的位置（例如，将世界划分为一个网格，每个网格正方形都有一个平移值） . 一切都将具有足够的精度，直到它相对于相机进行转换以进行渲染，此时远处物体的不精度不是问题。

例如，想象一下太阳系中的游戏。如果你的坐标系的原点是在太阳的中心，那么行星表面的坐标就不可能用浮点数准确地表示出来。然而，如果你有一个相对于行星表面的坐标系，而后者又是相对于行星的中心，然后你知道行星相对于太阳的位置，你就可以在局部空间中对事物进行操作准确，然后转换为您想要渲染的任何空间。

于 2012-12-06T12:08:20.090 回答
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不，他们不是。

假设自从游戏对象移动后，您的位置需要在某个帧增加 10 厘米。

假设游戏世界以米为单位，则为 0.10。但是，如果您的float值足够大，它将无法再表示 0.10 的差异，并且您增加该值的尝试将完全失败。

于 2012-12-06T12:04:04.237 回答
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是否需要用小数部分存储大于 16.7m 的值？那么浮动会太小。

Bruce Dawson 的这个系列可能会有所帮助。

于 2012-12-06T12:05:10.787 回答
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如果您确实需要处理非常大的数字，请考虑使用任意精度算术库。您将不得不分析您的代码，因为这些库比内置类型的算术要慢。

您可能并不需要非常大的坐标值。例如，您可以环绕世界的边缘，并使用模运算来处理位置。

于 2012-12-06T12:09:21.120 回答