最后同步日期：2026-04-15 | Godot 官方原文 — randfn

randfn

定义

randfn() 用于生成一个正态分布（也叫"高斯分布"）的随机浮点数。它和 randf()、randf_range() 的关键区别在于：普通随机数在每个值出现的概率是均等的（均匀分布），而正态分布的随机数越靠近中间值，出现的概率越高。

想象你在投飞镖：普通随机数就像闭着眼睛往靶子上随便扎，扎到哪里概率都差不多。正态分布就像一个高手投飞镖——大部分飞镖都集中在靶心附近（中间值），偶尔有几镖会偏离较远。

正态分布有两个参数：

• 均值（mean）：飞镖瞄准的中心点，出现概率最高的值
• 偏差（deviation）：飞镖偏离中心的程度，偏差越大，飞镖散得越开

函数签名

C#

// C# 中使用 GD.Randfn
float value = GD.Randfn(float mean, float deviation);

GDScript

func randfn(mean: float = 0.0, deviation: float = 1.0) -> float

参数说明

参数	类型	必需	默认值	说明
mean	float	否	0.0	正态分布的均值（中心值），生成结果最可能出现在这个值附近
deviation	float	否	1.0	正态分布的标准差（偏差），值越大，结果分散得越远

返回值

float —— 一个符合正态分布的随机浮点数。大约 68% 的结果会落在 [mean - deviation, mean + deviation] 范围内，95% 落在 [mean - 2*deviation, mean + 2*deviation] 范围内。

代码示例

基础用法：正态分布随机数

C#

using Godot;

public partial class RandfnExample : Node
{
    public override void _Ready()
    {
        // 默认参数：均值 0，偏差 1
        float value1 = GD.Randfn();
        GD.Print($"标准正态: {value1:F4}");
        // 运行结果: 标准正态: 0.7321

        // 自定义均值和偏差：均值 100，偏差 15
        float value2 = GD.Randfn(100f, 15f);
        GD.Print($"成绩分布: {value2:F1}");
        // 运行结果: 成绩分布: 103.5
    }
}

GDScript

extends Node

func _ready():
    # 默认参数：均值 0，偏差 1
    var value1 = randfn()
    print("标准正态: %.4f" % value1)
    # 运行结果: 标准正态: 0.7321

    # 自定义均值和偏差：均值 100，偏差 15
    var value2 = randfn(100.0, 15.0)
    print("成绩分布: %.1f" % value2)
    # 运行结果: 成绩分布: 103.5

实际场景：角色属性生成

C#

using Godot;

public partial class CharacterGenerator : Node
{
    public void GenerateCharacter(string name)
    {
        // 用正态分布生成属性：大部分角色属性集中在均值附近
        int str = (int)GD.Randfn(50f, 10f);  // 力量：均值 50，偏差 10
        int dex = (int)GD.Randfn(50f, 10f);  // 敏捷
        int intel = (int)GD.Randfn(50f, 10f); // 智力

        // 限制在合理范围内
        str = Mathf.Clamp(str, 1, 100);
        dex = Mathf.Clamp(dex, 1, 100);
        intel = Mathf.Clamp(intel, 1, 100);

        GD.Print($"{name}: 力量={str} 敏捷={dex} 智力={intel}");
    }

    public override void _Ready()
    {
        GenerateCharacter("战士");
        GenerateCharacter("法师");
        GenerateCharacter("盗贼");
        // 运行结果（每次不同，但大部分值在 40~60 之间）:
        // 战士: 力量=55 敏捷=42 智力=38
        // 法师: 力量=31 敏捷=48 智力=62
        // 盗贼: 力量=44 敏捷=58 智力=47
    }
}

GDScript

extends Node

func generate_character(name: String) -> void:
    # 用正态分布生成属性：大部分角色属性集中在均值附近
    var str = int(randfn(50.0, 10.0))  # 力量：均值 50，偏差 10
    var dex = int(randfn(50.0, 10.0))  # 敏捷
    var intel = int(randfn(50.0, 10.0)) # 智力

    # 限制在合理范围内
    str = clampi(str, 1, 100)
    dex = clampi(dex, 1, 100)
    intel = clampi(intel, 1, 100)

    print("%s: 力量=%d 敏捷=%d 智力=%d" % [name, str, dex, intel])

func _ready():
    generate_character("战士")
    generate_character("法师")
    generate_character("盗贼")
    # 运行结果（每次不同，但大部分值在 40~60 之间）:
    # 战士: 力量=55 敏捷=42 智力=38
    # 法师: 力量=31 敏捷=48 智力=62
    # 盗贼: 力量=44 敏捷=58 智力=47

进阶用法：子弹散射效果

C#

using Godot;

public partial class Weapon : Node2D
{
    [Export] public float ExBaseDamage = 50f;
    [Export] public float ExDamageVariation = 10f;
    [Export] public float ExSpreadAngle = 5f;

    public void Fire()
    {
        // 用正态分布生成散射角度：大部分子弹接近瞄准方向
        float spread = GD.Randfn(0f, ExSpreadAngle);
        float rad = Mathf.DegToRad(spread);

        // 用正态分布生成伤害波动：大部分伤害接近基础值
        float damage = GD.Randfn(ExBaseDamage, ExDamageVariation);
        damage = Mathf.Max(damage, 1f);

        GD.Print($"发射！散射角度: {spread:F1}度, 伤害: {damage:F1}");
    }

    public override void _Ready()
    {
        // 模拟连续射击 5 发
        for (int i = 0; i < 5; i++)
        {
            Fire();
        }
    }
}

GDScript

extends Node2D

@export var ex_base_damage: float = 50.0
@export var ex_damage_variation: float = 10.0
@export var ex_spread_angle: float = 5.0

func fire() -> void:
    # 用正态分布生成散射角度：大部分子弹接近瞄准方向
    var spread = randfn(0.0, ex_spread_angle)
    var rad = deg_to_rad(spread)

    # 用正态分布生成伤害波动：大部分伤害接近基础值
    var damage = randfn(ex_base_damage, ex_damage_variation)
    damage = maxf(damage, 1.0)

    print("发射！散射角度: %.1f度, 伤害: %.1f" % [spread, damage])

func _ready():
    # 模拟连续射击 5 发
    for i in range(5):
        fire()

注意事项

1. 与均匀分布的区别：randf_range(0, 10) 每个值出现的概率相等（均匀分布）。randfn(5, 2) 大部分结果在 3~7 之间，偶尔出现 0 或 10（正态分布）。根据你的需求选择合适的函数。

2. 结果不限于 [mean - deviation, mean + deviation]：正态分布理论上没有上下限。虽然大部分结果（约 68%）在这个范围内，但偶尔会产生远超此范围的极端值。如果需要限制范围，请配合 Mathf.Clamp() 使用。

3. 典型应用场景：角色属性生成、伤害波动、子弹散射角度、身高体重模拟、自然界数据模拟等——凡是真实世界中"大多数普通、少数极端"的数据分布，都适合用正态分布。

4. C# 中使用 GD.Randfn()：C# 中对应的函数是 GD.Randfn()，行为一致。