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红石电路

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红石电路是指利用《Minecraft》游戏中的一个虚构资源红石所创作的衍伸作品。在《Minecraft》游戏中，红石被设计成可以产生出与传递一种能量信号，具备可以制作成有如现实中的电子零件的特性，并可以利用这个资源来完成各种机械装置及机关，还可以做出逻辑闸和电脑[1][2]，在游戏中，还有类似于现实世界中的导体、半导体、绝缘体的系统，甚至还可以和指令方块合用，制作出改变游戏体验的系统，但不如Minecraft模组方便。红石被认为赋予《Minecraft》游戏深度的一个物件。由于《Minecraft》的流行，红石电路也经常被用作于电子学与数位逻辑电路的入门教材[3]，也使《Minecraft》成为许多研究的主题[4][5][6]，红石可以视为赋予《Minecraft》游戏深度、在其他相似游戏脱颖而出，并让游戏性达到飞跃的关键要素[7]，被评论为“也许是《我的世界》中最大的天才之举。”[8]。

红石

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红石是《Minecraft》游戏中的一个虚构资源，是组成红石电路的一个重要元素。在游戏中，红石是一种红色的矿物，开采或熔炼后可获得红石粉[9]，在游戏中是利用红石粉铺设红石电路或加工成其他电子元件[10][11]。

历史

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虽然《我的世界》的第一个PC版于2009年五月中旬发布[12]，但当时游戏中并不包含任何可以制作机关的系统，直到2010年中发布alpha版时官方加入了红石，起初仅是为了能让游戏可以做出机关[13]，后来才许多玩家纷纷利用这个特性做出了电路或与数位逻辑[5]。

早在2010年时，《Minecraft》的作者马库斯·阿列克谢·泊松（Notch）就已经有为游戏加入可制作机关的打算。2010年1月，泊松在早期的版本加入了齿轮[14]，但是仍在测试阶段[15]，最后由于一直无法完成此物件，后来于六月的时候移除了齿轮[16]。在Minecraft游戏进入下一个开发阶段Alpha版发布了之后，泊松辞去工作以全身心投入《Minecraft》开发[17]，并用从游戏中挣来的钱组建了游戏公司Mojang以支援《Minecraft》的进一步发展[18][19]。2010年7月3日，泊松在一次秘密更新中加入了最初的红石系统[14][20][21]，加入了包括红石矿、红石能量传输（红石粉）、红石能量源（红石火把）、简单电路元件（控制杆、按钮和压力板）等红石元件[22]，此时已经可以完成简单的逻辑闸，如相反闸[23]，后来游戏进入下一个开发阶段Beta版之后，又陆续加入了一些红石元件，如活塞[24]，能接收红石讯号推动方块。此时红石系统渐渐地变得越来越完整，也开始流行于《Minecraft》文化，许多人利用此系统做出了惊人的东西，如可乘法的电算器甚至做出了电脑。正式版发布之后[25]，游戏不断更新，加入了许多新的游戏内容[26]。在延斯·伯根斯坦（jeb）取代泊松成为游戏的主要开发者之后[27]，在2013年的一次更新之后加入了许多红石物件，如比较器、一些感应元件和一些主动元件[28]，后来还加入了能执行命令的方块[29]，使红石系统更为完整，使得玩家能更容易地完成各种可程式化的机关[30]，也间接促成自定义地图的兴起，间接导致一些没接触过Minecraft游戏的人因为特定主题的自定义地图而接触Minecraft游戏[31]。

后来随著YouTube媒体网站在《Minecraft》普及的过程中[32]，许多YouTube频道开始使用Minecraft的红石介绍一些电路元件，比如七段显示器，逐渐促使红石又在Minecraft社群中更为流行，部分内容甚至进入流行文化。

用于用户自订内容

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在自定义地图中，红石扮演重要的角色，利用红石实现的逻辑控制，玩家可以建立新的规则、难题甚至包含有任务的自定义地图[31]，但早期红石只有几种简单元件，要非常复杂的结构才能完成某些操作，但由于自定义地图的流行，Mojang也对红石系统做了许多更新，比如直接比较红石信号强度的比较器，还有能用红石来控制能执行命令的游戏物件以用更简单的方式完成更复杂的自定义地图[29][33]。

游戏模组

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主条目：Minecraft模组

早期Minecraft的游戏模组都要借由第三方软体修改官方程式来实现游戏修改，来建立一个与官方Minecraft完全不同的游戏体验[34][36]，但在2015年9月时出现了利用红石系统来完成不需修改官方档案又可以达到游戏模组的概念[37]。但由于是利用红石系统实现，因此需要更复杂的运算，而不如模组直接将代码改掉而不太需要消耗太多系统资源，而没有取代Minecraft模组在社群中流行的地位[38]。

红石与数位逻辑

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游戏中的红石可以制成红石块与红石火把，他们可以释放一种叫做红石能量的类似信号场，红石粉可以传递这些能量，但是这种能量传送时会有线性衰减，但红石火把会因为其他红石能量输入而熄灭[39]。利用这个特性就可以做成数位电路[5]，数位电路中的讯号有高电位1、低电位0、中间值x和高阻抗z，红石块与红石的火把可以做为高电位1的讯号原、熄灭的红石火把、衰减至零的红石讯号、没有接红石源的可以作为低电位0[40]，红石线相接可以传递讯号也可以做出中间值x和高阻抗z，即实现三态逻辑电路[6]。

硬体描述语言

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主条目：硬体描述语言

由于Minecraft的红石系统也可以被设计得十分复杂，因此在社群中也发展出了关于红石电路的逻辑电路设计自动化相关工具及脚本，甚至有专门用于描述Minecraft的红石系统的硬体描述语言[42]，甚至也有试图直接将描述、设计电子系统、数位电路的硬体描述语言——Verilog[44][45]直接编译成Minecraft物件的专案[46]。比较知名的红石设计者多半没有靠这类工具就直接做出了文字显示器，甚至还试图将处理器、ALU、CPU还有RAM都做出来[47]。

影响

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由于Minecraft的流行，再加上红石系统比现实数位逻辑电路来的简单，因此Minecraft的红石电路是让孩子们开始电路或数位逻辑的一个途径[48]，经常被用作于电子学与数位逻辑电路的入门教材[3][49][10]，甚至还有发行电路红石实验包使初学者能利用Minecraft的红石概念更简单的学习使用面包板和电路板。有时甚至会将Minecraft作为再制作物理测试前测试电子产品的好方法[50]。红石系统不只是Minecraft游戏内容，也让许多没接触过电子学的人学习了数位逻辑与电子电路[51]。

搭配模组后红石系统可以变得更强大，红石线路可以更简单，因此更适合作为教学用途，例如ComputerCraftEdu专案采用了2011的ComputerCraft模组内的电脑与红石扩充作为教育目的[52]。

参见

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参考文献

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外部链接

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