【红石理论】Part II 生电·理论基础
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感谢大家点开这篇《红石理论》，这是一部新人入坑 Minecraft 红石电路的基础教程，初创于 2022 年，于 2023 年暑期截稿。
在《红石理论》中，我对每种红石元件及电路结构进行了比较详细的讲解和介绍，引用很多 Minecraft Wiki 原文以保证讲解的准确，并附加了很多图片，让所有新人都愿意看、能看懂。
《红石理论》系列教程最初发表于 MCBBS（我的世界中文论坛），发布及更新屡次登上 MCBBS 首页，是“游戏技巧”版块新作热度第一的红石教程，被评为“精华”教程帖，全网累计 10w 阅读量，深受坛友喜爱。
由于目前 MCBBS 已经关闭，遗憾于很多老教程帖丢失，本文部分通往 MCBBS 的外链也已经失效，期待有一天这些珍贵的老帖子能整理重现于世。
在MCBBS转生复活之际，为了让这份教程被更多人看到，我将其整理在这里供大家学习分享，感谢大家阅读我的教程。个人文档库同样可阅读全文：链接。
第一章：AFK与全自动
零.认识生电
生电(Survival Circuit)
生存电路，为了生存目的利用了原版机制制作的红石机器。狭义上的生电，指利用原版机制制作的红石机器。
广义上的生电，指利用原版机制，非作弊地刷取如石头、铁等物资的人造装置，包括那些不用红石的十字刷怪塔、人力刷石机等等。
生电是一门技术，运用生电，可以帮你在生存模式中体验资源无限的感觉。
如果你是小白，初入生电之门，那让我们从头开始吧。
一.AFK
当你正式走入生电之门，那你一定要知道的第一个知识点就是AFK。
如果你去百度一下，你会知道：
AFK英文“away from keyboard”的意思，直译过来就是“把手离开键盘”的意思。
简单来说俩字：挂机。
生电中的有些机器，必须要玩家参与互动才能进行，比如可以获取经验的刷怪塔、手动种菜机、自动树厂等，这些机器都需要人工的挥剑、种菜、种树等才能进一步运行，我们称这样的机器为“AFK机械”。
举个例子，我曾经
在MCBBS发布的“AFK多功能种菜机”（可点击查看）就是典型的AFK机械。你可以用某些辅助型Mod或者辅助软件，长按或定时按动鼠标某键，来实现AFK挂机效果。
如果你或你的服务器装备了Carpet Mod，那么恭喜你，大部分挂机任务可以交给 player 假人，具体教程请看此视频的28:05，感兴趣的也可以学习Carpet Mod的完整用法。Carpet还有计时计刻、优化红石、产量计算及一些利于生电的修复功能，加入Carpet辅助，你的生电技术会更上一层楼！
二.全自动
与AFK相对的自然是不需要人力挂机的“全自动”机械。
这种机械不需要讲解，主需要拉动开关，它就会自动运行，只要保证区块的强/弱加载即可（具体请期待第五章：强加载与弱加载）。第二章：光照亮度与刷怪机制
一、光照亮度
1.亮度的引入
上帝说：“要有光！”于是，就有了光。上帝把光和暗分开，把光称为白昼，把暗称为黑夜。夜晚过去后,清晨接着来临，这是第一天。
MC 作为一个蛮科学的沙盒，自然有着白天和黑夜。如同我们正常生活中一样，抬头看看天色，就能知道现在时白天还是黑夜。很多时候我们看不到太阳和月亮，但也知道天蓝的时候是白天，天黑的时候是黑夜，我们的判据就是**“亮度”**。
Minecraft中的亮度（Light/Lighting）会影响视觉、生物生成及植物的生长。它包括三个方面：光照等级，内部光照等级和渲染亮度。
——Minecraft Wiki光照亮度总共有 16 级，0 为最暗，15 为最亮，影响着万物的方方面面。
光照亮度总共有两类，除了上述看天时用到的 “天空光照”，别忘了还有一些方块会发光，这叫做 “方块光照”。
按下 F3 ，会在左侧居中看到一个 Client Light ，这就是光照等级，括号里第一个数字对应着天空光照，第二个是方块光照，而括号之前的是总光照等级，是括号内两者的较大值。
这里是生电部分的第二章节，标题是光照亮度与刷怪机制，所以我们就要聊聊光照和刷怪有关的东西了。然而，决定刷怪的不是天空光照，也不是总光照等级，而是内部天空光照和方块光照。
2.内部天空光照
白天来了，太阳高照，此时天空的光照强度最强，为 15；夜晚来了，月亮升起，此时天空的光照强度最强，为 15。
诶，怎么白天晚上一样亮呢？
上面所述的是**“天空光照”**，在任何情况下，天空直射光的亮度永远为 15，不随时间变化而变化。
那让我们看天区分白天黑天、晴天雨天的，是另一个东西，叫做内部天空光照。
万物生长靠太阳，看的不是天空光照，而是内部天空光照。内部天空光照按 F3 是看不到的，但是可以被阳光传感器检测到。
不同时间不同天气的内部天空光照各有不同，下面是一个不同时间天空光照同为 15 时的内部天空光照强度表。
时间 内部天空光照 中午-晴天 15 中午-降雨或降雪 12 中午-雷暴 10 午夜-晴天 4 3.方块光照
在 MC 中，很多方块是会发光的，最常见的如火把、萤石、海晶灯、营火、红石灯等，通常不同方块的亮度也有不同，下面列举常见的几种在生电中使用的调光方块以及它们的亮度。
种类 红石元件 亮度 普通方块 火把 14 普通方块 火 15 普通方块 灵魂火把 10 普通方块 灵魂火 10 普通方块 营火 15 普通方块 萤石 15 普通方块 海晶灯 15 红石元件 红石火把（点亮） 7 红石元件 红石灯（点亮） 15 4.光照的人工调控
刷怪的机制与光照离不开，想要成功设计一台刷怪塔，必须要对刷怪塔内光照进行合理的调控。
大部分的刷怪塔都需要很暗的光照环境，所以我们要人工对内部天空光照和方块光照进行调控。
方块光照好说，只要你不闲的没事往刷怪塔里塞上面表格中的发光方块就行。
然而在控制内部天空光照上，我们就要引入一个新的名词：“方块透明度”。
方块透明度是一个方块的透明程度，不同方块的方块透明读不同。有些方块全透光，比如栅栏、铁栅栏、透明玻璃等；有些方块半透光，比如水方块、冰、树叶等，它们会让光照降低 1 级；有些方块不透光，我们看到的大部分方块如草方块、圆石等方块都是不透光的，它们都是遮挡天空降低光照强度的好方块！
二、刷怪机制
1.刷怪与亮度
亮度是影响刷怪的一个重要因素。
下面列举常见怪物刷出的光照亮度（Java 版 1.19.3+）：
生成世界 怪物名称 生成亮度 主世界 僵尸 0 主世界 骷髅 0 下界 骷髅 0-7 主世界 蜘蛛 0 主世界 溺尸 0 主世界 苦力怕 0 主世界 史莱姆 0-15 主世界 女巫 0 下界 烈焰人 0-11 下界 凋灵骷髅 0-7 下界 僵尸猪灵 0-11 下界 猪灵 0-11 主世界 末影人 0 下界 末影人 0-7 末地 末影人 0-7 想要建造一台刷怪塔，首先要根据表中亮度进行人工调控，然后再根据不同生物的刷出位置的特性进行建造。
2.特定的环境
了解了光照，不能说我在主世界随便找块地方就能刷出史莱姆，在下界随便掏空一个群系就能刷出凋灵骷髅，不同生物有它不同的刷出环境，这是自然选择决定的。
下面列举常见的需要特定结构才能刷出的或是在特定环境中刷新效率很高的生物。
- 史莱姆
史莱姆一般会在两种地方生成：沼泽和史莱姆区块。
在沼泽里，史莱姆可能会在Y=50-70之间的亮度等级小于等于7的地方生成。在满月时，它们的生成概率最大，而在新月时从不生成。
——Minecraft Wiki史莱姆是为数不多可以在两种情况下生成的主世界生物。于是我们对粘液球的获取就有了两种途径。
第一种是去寻找沼泽，可以使用 大叔牌沼泽史莱姆农场 ，在生存初期带来比较客观的粘液球收入。
但对于大型的生电服务器来说，小小沼泽的产量实在不能满足整个服内各种机械的材料需要，这时候我们就需要拓宽眼界，找一找这个东西：史莱姆区块。
可以在 Chunkbase 中输入你的地图种子，查找地图上的史莱姆区块。
找到之后，就可以动手挖坑了，在 Y=40 以下挖几个体积足够大足够生成史莱姆的地坑，然后布置好收集系统，静静等待史莱姆生成吧！
然而，在最新版本中，地下部分多了好几层，手挖变得越来越困难，这就需要我们使用三向轰炸机、世吞等炸出空置域，划定区块进行双维度史莱姆传送，从而达到极高的效率。
比如上图来自 金合欢酱 动态中的 TIS 的 500w/h 效率双维度史莱姆农场 。
- 女巫
女巫可是生电玩家的好朋友，总不能让我们科技人员总是钻地底下去挖矿吧，女巫可以给我们带来大量的红石，这时我们就需要高效的女巫产出方案。
在沼泽中，有一个叫做“沼泽小屋”的地方，没错，就是那个小房子，里面住着女巫和她的黑猫。
在 Java 版中，沼泽小屋 7×7×9 格的区域内只会刷新女巫，这样利用沼泽小屋可以高效地进行女巫的刷取，不需要进行多余怪物的掉落物分离。
同样的，你也可以去查找地图上的沼泽小屋，如果你的运气足够好，可以在小小一块地方同时遇到好几个沼泽小屋，红石生产效率立刻 Get++。如图，这就是一个四联女巫塔。
- 凋灵骷髅
作为凋灵的合成材料（bushi）之一，凋灵骷髅可谓是重磅迫害对象。
刷出凋灵骷髅的限制因素很多，比如上文提到的光照，还有“下界要塞”区块这一硬性条件。为了防止烈焰人、骷髅等杂碎的干扰，你可以往地面铺一层灵魂沙，种上凋灵玫瑰，这样上面只会自然生成凋灵骷髅了！
第三章：运输设计原理
一、运输的引入
话说，经过一轮轮引入，已经有人跃跃欲试，想要创造一台属于自己的刷怪塔了吧？诶，别急！刷怪会产生大量掉落物，你打算怎么运、用什么运、运到哪里去？
在生电机器设计上，有一门手艺叫做“运输维护”，擅长这方面的人常被称为“管道工人”。
作为一名混得还不错的管道工人，我今天给大家简单普及一下“运输”这一伟大工程！
二、常见运输方式
1.漏斗链
漏斗链？苦力怕都不用！
——冷域LYOfficial
这是一个很古老很小白的运输方法，你只需要把一排漏斗放在天上，上一个漏斗输出端对准下一个漏斗的输入口即可，方便快捷，运输慢不说，还会造成大幅度的卡顿，各位新人不要轻易尝试！
然而，漏斗运输也是有一点特性的。上一段中所述，一个漏斗主动指向下一个容器，物品是主动运输的，记此速度为 2（如上图左）。
还有一种是，上一个漏斗不指向下一个容器，而是对着实体方块（空气、墙等），由另一个漏斗放在它下面吸取这个漏斗内的东西，属于被动运输，与上者相比，速度为 1（如上图右）。
即：漏斗链主动运输速度是被动运输的两倍。
2.漏斗矿车
这真是个好东西，纵观现代各种刷怪塔，漏斗矿车几乎成了收集运输一体化的标配。
漏斗矿车每秒最多收集 20 个物品，比普通漏斗快多了，边收集还能边跑。
这样，只需要给处死平台上贴一层铁轨，让漏斗矿车跑来跑去就行了！
3.水道运输
作为管道工人，水道运输我再熟悉不过了！
水道运输是一门技术活，你需要考虑水流动范围、水流推力、冰的润滑效果、气泡水的提升效果等等。
通常在一些小型刷怪塔，水道运输并不常见，但在一些大型生电机器或者大型工程中，**“水道+中心仓库”**的设计是覆盖面积最广、最整洁、最高效的收集运输方法。
比如我们之前的 七濑胡桃手挖矿坑工程 ，内部所有的回收运输水道均由我一人完成，占地虽大，工作量却不大，这也是一种很好的选择！
第四章：农业催生原理
一、随机刻
你终于坚持到这一章了？
前情再次回顾：
在 MC 中，“刻”是多种多样的，有游戏刻、区块刻、随机刻、计划刻、红石刻和活塞刻。
——《红石理论》必修一·第五章在上一册中，我们讲解了游戏刻、红石刻等红石基本刻，现在，欢迎走进本章第一部分：随机刻。
万物本随机，生长自有缘。
——冷域LYOfficialMC 是由无数小方格组成的，每个区块刻内，游戏会随机抽取区块内每一节子区块的一些方块，送它们一个“随机刻”。如果这个方块是作物方块，那么它就有可能会生长或被拔除。
然而，随机概率太小，我们不能总是希望靠天吃饭，于是，就有了“农作物催熟”这一门技艺。
二、农作物的催熟和收割
（一）农作物催熟
1.骨粉催熟
大部分农作物都可以使用骨粉催熟。但考虑经济效益和生产速率，通常使用骨粉催熟的作物有如下几种：
小麦、胡萝卜、马铃薯、甜浆果、可可豆。
我曾经
在 MCBBS 发布的“AFK多功能种菜机”（可点击查看）就是一个以上五种作物一体化的机器。看到这里，你会不会有一个问题：为什么这种植方式和生长状态各不同的作物，可以被整合到一台机器中催熟呢？
这就专业对口我们的《生电·理论基础》了，现在，我们来具体了解一下这几个作物的骨粉催熟和收割方式。
首先，村庄三兄弟——小麦、胡萝卜、马铃薯，它们都有 8 个成长阶段。骨粉作用一次，它们会生长 2-5 个生长阶段，一般来说，三个发射器对着同一个作物同时喷骨粉，基本可以做到秒熟。
然后是甜浆果，它有 4 个成长阶段，而长到第 3 个阶段便可以收获，骨粉作用一次，使之生长 1 个生长阶段，三喷同样可以秒熟。
可可豆有 3 个成长阶段，可可豆长到第 3 个阶段才可以收获，骨粉作用一次，使之生长 1 个生长阶段，三喷同样可以秒熟。它只能种在丛林原木、丛林木和它们的去皮变种的侧面，在耕地旁边放一块木，可以把种植空间压缩到一格以内。
2.零刻（0t）强制催熟
注意：作物的 0t 强制催熟是 JAVA 版的 1.13~1.15.2 版本中对于作物生长的一个游戏漏洞，在 1.16 版本中，此游戏漏洞被修复。
为当作物受到破坏事件时，作物的表现与被随机刻选中时相同，即生长一次。使用0t活塞的瞬间移动方块特性可以替换作物附着的方块，从而使作物记录破坏事件而不破坏作物本身，达到强制生长的效果，即“强制催熟”。
——Minecraft Wiki如果你游玩的版本是 1.13~1.15.2 ，不妨来尝试一下这个劲爆的东西！
它的原理是什么？当然是这一章开头的那个东西：随机刻。
温故知新：
如果这个方块是作物方块，那么它就有可能会生长或被拔除。
在以前的漏洞中，作物生长和破坏（拔除）共用一个判定。当我改变作物旁边依靠的方块，下一个游戏刻作物方块会检测依靠的方块是否还在，如果还在的话，那么作物会认为这个方块被随机刻更新了，自己该生长了。
也就是说，通过一些方法产生小于 1 个游戏刻的信号，就可以快速更新催熟一下这个作物方块，可以进行快速的生长。
适用于 0t 催熟的作物有紫颂果、仙人掌、甘蔗和竹子。
上图是我在 1.14.4 版本设计的一个全农业机器（半成品），中间紫色部分的就是利用 0t 催熟快速产生仙人掌，然后利用仙人掌堆肥产生大量骨粉，为前方的 AFK 种菜机提供源源不断的骨粉。
（二）农作物收割
1.黑暗收割
万物生长靠太阳，农作物想要种植并正常生长，上方的方块拥有大于等于9的亮度。
当然，非自然光源也可以，你可以利用其他光照进行补光。
那么对于需光型作物，可以利用活塞进行挡光，从而使成熟的作物从耕地上掉落进而被收集。
2.水流收割
水是生命之源，同时也可以洗尽万物。
很多作物方块与水不共存，遇到水便会被冲掉，以掉落物的形式顺着水流流走，流到收集运输的位置。
3.方块收割
针对南瓜、西瓜、甘蔗、竹子、紫颂果等方块形式存在的作物，我们统称为“方块收割”，它们一般使用活塞或活塞驱动的飞行器（活塞虫、活塞粘液棒）进行收割。
第五章：生物处死原理
经过一番努力，我们的刷怪塔造出来了，可是这些怪物/生物该如何处死呢？
以下是常见的 7 中方案：
1.手动处死
还记得第一章讲的 AFK 吗？
你可以用某些辅助型Mod或者辅助软件，长按或定时按动鼠标某键，来实现AFK挂机效果。
通过玩家挂机，手持附魔有“横扫之刃”的经验修补剑，就可以长时间地收割战利品。
适用于：
- 空岛单人刷怪塔
- 刷经验的小黑塔
- 地狱单维度猪人塔
2.摔落处死
摔落的伤害值为
摔落距离 - 3，生物的致命摔落高度为生命值 + 3.5格。利用这个原理，计算生物的血量与掉落高度的关系，让生物从高空落下摔死。
适用于：
- 水流式刷怪塔
- 女巫塔
- 双维度史莱姆农场
- 双维度守卫者农场
3.挤压处死
游戏规则
maxEntityCramming指定了在一个位置可以同时挤在一起的可推动实体的最大数目，默认为24个生物。当一个位置所挤的可推动实体超过这个限制，则所有在此之内的生物会每0.5秒（10游戏刻）受到3（♥♥）伤害。可推动实体包括生物，船和矿车。
——Minecraft Wiki也就是说，在同一个位置堆 24 个实体之后，后来进入这个位置的生物会被快速处死。最好的方法是在一个铁轨上叠 24 个矿车。
适用于：
- 主世界双维度猪人塔
- 杀凋机（杀害凋零的机器）
4.仙人掌处死
有一些喜好攀爬或体积较大的生物，可以用仙人掌处死。
适用于：
- 蜘蛛塔
- 恶魂塔
5.灼烧处死
着火的实体会每1秒会受到1点火焰伤害。利用这个特性来灼烧生物，常见的有岩浆处死、岩浆块处死、篝火处死，但使用岩浆处死要把握住度，不要烧毁掉落物。
适用于：
- 双维度守卫着农场
- 蘑菇牛农场（或其他熟食动物农场）
6.爆炸处死
爆炸能产生伤害，在困难模式下，100% 接触率时，TNT 的爆炸伤害可以达到 85.5（半♥ × 42.75），利用爆炸伤害秒杀生物。但是要注意处理好防爆，主世界可以用水，地狱可以用岩浆。
适用于：
- 炸怪塔
7.相互处死
困难模式下的苦力怕 100% 接触率时，爆炸伤害可以达到 64.5（半♥ × 32.25），可以秒杀如僵尸、骷髅等生物，从而可以利用这个原理获取头颅。小白攻击并杀死苦力怕会掉落唱片，从而可以利用这个原理获取唱片。
适用于：
- 头颅农场
- 唱片机
第六章：强加载与弱加载
一、区块加载
当你兴冲冲地一路学来，建好了小机器，布置了自动化红石线路，处死和收集部分也整好了，出去溜一圈，兴致勃勃地等待战利品的到来时，你是不是经常有这种感觉：我等了个寂寞……
有的人挂了好久机，上线一看，箱子里空空如也，一切都和上次离开时一样。
这一切，都与一个东西有关：区块加载。
二、出生点区块
出生点区块是一个神奇的地方，它常年加载，不因玩家的离开而停止加载。
因此，一些长期需要启动的或与出生点生成有关的机器可以放在这里。比如刷铁机、永昼机、混凝土固化机等等。
实际上，出生点区块也是有一定范围的，从内到外，由三层区块包裹而成。
这里还是推荐使用 Chunkbase 。
进入后点击 Apps 向下翻找，有个 Spawn Chunks Reader 点击进入。
上传一个地图的
level.dat文件，就可以查看它的出生点区块位置及大小了。
往下翻找，可以看到这些字样：
- green chunks are completely active
- yellow chunks do not trigger entity updates or chunk updates
- grey chunks are only partially active
这就是本册生电部分的大结局了：强加载与弱加载。
三、强加载与弱加载
0.引入
上面的字样可以这么翻译：
- 绿色的区块处于完全活动状态
- 黄色的区块不会触发实体更新或区块更新
- 灰色的区块仅部分处于活动状态
1.强加载区块
用命令
/setworldspawn可以设置世界出生点，也就是出生点区块的中心位置。以世界出生点为中心，周围19×19的区块便是强加载区块，在这里。所有游戏内容都能够被运算。
当然，玩家、生物和掉落物也可以加载区块。对于玩家来说，单机模式会加载视距范围内的区块，服务器内加载视距由服务器设置决定。
2.弱加载区块
弱加载是什么加载，有多弱？
如上图黄色标注部分，弱加载区块是以世界出生点为中心，21×21区域里的边缘区块。
在这里，区块刻不会运算，实体不会运算，其他的所有的游戏内容都正常运行。
这说明了什么？在弱加载区块会发生这些事情：
- 怪物不会跑来跑去 → 已刷新的怪物不会走入陷阱
- 怪物不会受到伤害 → 无法处死怪物
- 水不会流 → 掉落物无法被水流收集
- 矿车不会移动 → 掉落物无法被漏斗矿车收集
然而，在弱加载区块，红石电路还是可以运行的，而在这之外的上图灰色部分（加载边界）就不能运行了。
四、加载与卸载
1.强制加载
知道了强加载和弱加载，我们要让机器有效产出，就要保证机器的加载。
以下是几种常见的强制加载方法：
- 漏斗链（1.13-）
还记得我在第三章笑话的这个东西吗？在旧版本中，漏斗链是最暴力最卡顿的加载方法。跑到出生点，从出生点的强加载区块拉出来一条长长的漏斗链，拉到哪里，哪里就强加载了。
- 红石链（1.13-）
同理，通过使用中继器或干脆一串红石火把和红石线的组合，拉一条激活的红石电路，也可以加载到所需的区块。
- 地狱门加载器（1.14+）
这是个硬核的东西，可以做到远程强加载。
B站上有很多教程，不同版本的都有，这里简单列一下：
【MC|熟肉】1.14/1.15+区块加载原理【gnembon】
2.区块卸载
通常来说，玩家离开 12×12 区块，区块会被立刻卸载。
如果此区块被红石信号或正在传递物品的漏斗激活，此区块会弱加载，在 45 秒后会卸载。如果在 45 秒内玩家靠近又离开，该区块立刻卸载。
好了，以上就是本章以及本册的全部内容了，感谢大家一路以来的支持，感兴趣的可以收藏一波，回看PartI《红石·理论基础》或期待接下来的《生电·进阶应用》！