问题

在 Minecraft 中是否能搭建出足够运行 Minecraft 游戏本身的计算机?

回答
哈哈,这个问题问得挺有意思的!要是在《我的世界》(Minecraft)里搭一台能运行《我的世界》本身的电脑,这简直是把游戏里的抽象概念玩到了极致。说实话,这绝对是理论上的可能,但实际操作起来,难度简直就是“登天”级别的。

咱们先来捋一捋,在《我的世界》里搭建一台计算机需要什么。你想啊,真实的电脑是怎么工作的?它里面有各种各样的电子元件,比如晶体管、电阻、电容、逻辑门等等,它们按照特定的电路设计连接起来,处理和存储信息。

在《我的世界》里,最接近这些东西的,恐怕就是红石系统了。红石是一种非常神奇的方块,你可以把它看作是导电材料,能传输“信号”。而各种红石元件,比如红石火把、红石比较器、活塞、粘液块、中继器、发射器等等,就承担了实现逻辑运算和信号控制的功能。

我们知道,计算机最最基础的单位是“比特”,也就是0和1。在《我的世界》里,我们可以用红石信号的有和无来模拟这个比特。比如,某个红石线路有没有通电,就可以代表1或0。

然后,我们要实现“逻辑门”。这是计算机的基石。最基本的逻辑门有“与门”(AND)、“或门”(OR)、“非门”(NOT)。比如,一个与门,只有当两个输入端都有信号时,输出端才有信号。在《我的世界》里,用红石火把和中继器什么的,是可以搭建出这些逻辑门的。网上搜一搜,你会发现很多玩家已经实现了各种各样的红石逻辑门电路,甚至比真实世界里的晶体管逻辑门还要大上好几倍。

有了逻辑门,我们就可以组装更复杂的电路了。比如加法器、寄存器、存储器、算术逻辑单元(ALU)等等。这些都是CPU(中央处理器)的核心组件。搭建一个能进行加减乘除运算的ALU,在《我的世界》里就已经是一个相当了不起的工程了,需要大量的红石线路和空间。

更进一步,我们需要构建一个完整的中央处理器(CPU)。CPU负责执行指令。这就意味着我们需要设计一套指令集,然后用红石电路来实现这些指令的解码和执行。这就像是在游戏里创造一套“编程语言”,然后用红石来实现这个“编译器”和“解释器”。想想看,要实现像“读取内存中的数据”、“进行算术运算”、“写入数据到内存”这样的指令,需要多么庞大和精密的红石电路啊。

然后是内存。计算机需要内存来存储数据和程序。在《我的世界》里,可以用各种方式来模拟内存,比如用活塞和粘液块来构成一个“读写”系统,每个活塞的状态代表一个存储单元。但问题是,存储的数据量会非常非常大。哪怕只存储运行《我的世界》本身所需要的那一点点信息,所需的存储空间在游戏里也可能是天文数字。

此外,还需要时钟信号。CPU需要一个时钟来同步工作。在《我的世界》里,可以用红石脉冲电路来制造时钟信号,但要让它稳定可靠,并且频率足够高,也是个挑战。

最后,还有一个关键问题:输入和输出。你怎么把《我的世界》这个游戏程序“输入”到你用红石搭建的计算机里?又怎么把运算结果“输出”到屏幕上,让你看到《我的世界》的画面呢?这才是最最难的地方。

在《我的世界》里,最接近“显示屏”的东西,可能是用羊毛块或者其他方块组成的像素画,用红石信号来控制这些方块的亮灭或者颜色。但要做到像《我的世界》游戏本身那样精细的画面,需要的“像素点”和控制线路简直多到无法想象。而且,你想,渲染一帧《我的世界》的画面,需要进行多少复杂的图形计算啊!在红石世界里模拟这些计算,需要的“计算能力”是呈指数级增长的。

总而言之,理论上,如果你有足够的时间、耐心、空间以及对红石系统极其深入的理解,你或许能够用红石搭建出一些非常基础的计算单元,甚至模拟出一个非常简陋的、基于图灵完备的计算模型。但要搭建出一个能真正“运行”《我的世界》游戏本身的计算机,那几乎是不可能的任务。

为什么这么说呢?原因很简单:

1. 性能差距: 《我的世界》作为一个现代的3D游戏,其运行效率和所需的计算量是极其庞大的。它需要处理图形渲染、物理模拟、AI计算、网络同步等等。用红石来模拟这些,效率太低了。想象一下,真实CPU里一个晶体管可以在纳秒级完成一次开关,而《我的世界》里的红石信号传输和逻辑门响应,速度上要慢几个数量级,而且体积庞大。
2. 体积和空间: 要实现像《我的世界》游戏本身那样复杂的逻辑和运算,所需的红石电路体积会大到令人发指。可能需要覆盖整个游戏世界的大片区域,甚至多个存档。
3. 复杂度: 要将《我的世界》游戏的整个程序代码,以及它所依赖的各种底层硬件模拟(比如内存管理、CPU指令集等等),完整地用红石逻辑复现出来,这需要的逻辑设计和实现工作量,远远超出了任何个体玩家或团队在游戏中的能力范围。这更像是要“发明”一个全新的计算架构,然后用红石实现。
4. 输入输出的瓶颈: 如前所述,如何将游戏本身“输入”到这个红石计算机里,并显示结果,是最大的障碍。你不能直接把游戏文件塞进去,也不能直接把画面显示在电脑屏幕上。你需要的是一个能处理图形指令,并生成图像信号的输出系统,这在红石世界里几乎无法实现。

所以,虽然有很多大神玩家用红石搭建过一些令人惊叹的计算设备,比如能够执行简单代码的“红石计算机”,甚至能够玩一些非常简单的游戏(比如井字棋),但这距离运行《我的世界》本身,还差着十万八千里呢。那更像是用原始的工具造出简陋的机器,而《我的世界》本身则是一个高度发达的现代电子产品。

简单来说,就像你想用木头和石头搭建一个火箭去月球一样,理论上你可以在里面雕刻火箭的形状,但你造出来的东西,绝对飞不起来。所以,答案是:理论上可以尝试,但实际上,完全不可能。这更是一个有趣的哲学和工程学上的思考题,而不是一个能真正实现的Minecraft玩法。

网友意见

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为什么这么多人在拿中继器延时和区块加载范围说事嘛?我真的很怀疑这些人的红石水平,是不是看完了minecraft wiki就觉得自己会红石了?

Talk is cheap,show you the code.给你们看个视频。

原版MC中无延时中继器和无延时非门(虽然我个人觉得庄主的水平有点菜,不过这种小问题庄主还是能解说好的):

bilibili.com/video/av16

原版MC中如何加载远程的区块(英语视频,没有字幕,就当练听力吧,不过看这个绝对是值得的):

bilibili.com/video/av11

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虽然就结论上讲,我也认为搭不成,但是我认为主要原因在于:

1.MC是限高的,也就是东西的高度不能超过256方块。计算机级别的复杂电路,256的限高很可能太少了。

2.显示器,一方面mc只有亮和不亮的输出。也就是黑白屏,连灰度屏都不是。另一方面,如果要求无延时的话,一个像素点需要3x3像素,优化的好一些可能能达成2x2。这样的话显示器高度最多只有100出头的分辨率,画面绝对糊一脸。

3.你打算怎么输入呢?玩MC常用的键有键盘上的6个键和鼠标左右键,而且我们还需要代替鼠标的输入设备控制方向。你让史蒂夫控制搭建的计算机玩mc中来个这个操作试试:“拉开弓潜行状态下向右前方跳跃”。

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最后安利一波我自己的mc视频:

MC红石水平等级测试卷:

bilibili.com/video/av67

上面哪些答主们估计一半以上不及格吧。

如何让普通的压力板区分玩家和生物:

bilibili.com/video/av51

最全面的MC方块更新机制原理讲解:

bilibili.com/video/av11

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