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游戏机制练习簿:短期数值面板的滑动平均——6项窗口中的十四次采样(案例07)

2026-10-27

帧时长、速度或输入强度的显示值有时会取最近若干次采样的平均。它能降低短期波动,却也会让变化延后反映;平均值不是刚刚发生的那一次采样,也不是未来数值的预测。

以下是一组输入完整的独立案例。先读清规则,再按时间或操作顺序记录中间状态;遇到与预期不同的结果时,检查首次出现差异的位置。案例使用明确限定的教学模型,不假定所有作品都采用相同的处理方式。

规则和原始数据

本例只使用最近固定数量的整数采样;开始时不足一窗就按实际已有数量求平均,不补零。每来一个新值,最多移除最老的一个值,采用精确分数保留结果。

窗口最多6项 [4, 28, 6, 23, 9, 43, 44, 19, 41, 9, 43, 16, 33, 17]

逐步记录

第1次输入4,尚未移出旧值;窗口[4],和为4,按实际1个值平均得到4。

第2次输入28,尚未移出旧值;窗口[4, 28],和为32,按实际2个值平均得到16。

第3次输入6,尚未移出旧值;窗口[4, 28, 6],和为38,按实际3个值平均得到38/3。

第4次输入23,尚未移出旧值;窗口[4, 28, 6, 23],和为61,按实际4个值平均得到61/4。

第5次输入9,尚未移出旧值;窗口[4, 28, 6, 23, 9],和为70,按实际5个值平均得到14。

第6次输入43,尚未移出旧值;窗口[4, 28, 6, 23, 9, 43],和为113,按实际6个值平均得到113/6。

第7次输入44,移出最老值4;窗口[28, 6, 23, 9, 43, 44],和为153,按实际6个值平均得到51/2。

第8次输入19,移出最老值28;窗口[6, 23, 9, 43, 44, 19],和为144,按实际6个值平均得到24。

第9次输入41,移出最老值6;窗口[23, 9, 43, 44, 19, 41],和为179,按实际6个值平均得到179/6。

第10次输入9,移出最老值23;窗口[9, 43, 44, 19, 41, 9],和为165,按实际6个值平均得到55/2。

第11次输入43,移出最老值9;窗口[43, 44, 19, 41, 9, 43],和为199,按实际6个值平均得到199/6。

第12次输入16,移出最老值43;窗口[44, 19, 41, 9, 43, 16],和为172,按实际6个值平均得到86/3。

第13次输入33,移出最老值44;窗口[19, 41, 9, 43, 16, 33],和为161,按实际6个值平均得到161/6。

第14次输入17,移出最老值19;窗口[41, 9, 43, 16, 33, 17],和为159,按实际6个值平均得到53/2。

最后平均值53/2,最后单次采样17,两者含义不同。

交叉核对与应用

为每个输出重新截取对应的历史切片求和,与滚动窗口的增减计算比较。还要检查最初几次输出的分母,避免把尚不存在的采样也算进平均。

平滑窗口扩大后,旧数据会影响更多次输出;它可以让显示更平稳,也会增加对突变的反应延迟。比较两个窗口时,应使用同一原始采样序列,并分别看过渡过程和稳定阶段。

建议保留原始输入、每一步状态和最终输出,再只改变一个条件做对照。重点检查空输入、相等边界、重复请求以及先后顺序;把规则约定、计算过程和显示表现分别核对,比只比较最后一个数字更容易找到原因。