夢晨 衡宇 蕭簫 發自 凹非寺
量子位 | 公眾號 QbitAI
自從有人在《我的世界》裡用紅石電路造出CPU，就流傳著一個梗：
總有一天，這幫紅石佬能在我的世界裡玩上我的世界。
這一天，真的來了！
先來看這臺「在無MOD純原版我的世界裡搭建的電腦」（簡稱「我的電腦」）。
擁有1Hz頻率的CPU、8KB記憶體、6KB視訊記憶體的顯示卡、加速模組，96×96像素顯示器，以及一隻PS4手柄作為輸入設備。
它運行起來是這樣的：
電腦有了，還缺的就是能跑在上面的遊戲程式碼。
大佬們先用一種叫URCL的中間語言手敲，再轉換成自制CPU能運行的彙編碼搞定。
就這樣，3個人肝了10個多月，終於實現史詩級套娃。
這個移植版《我的世界》，不但擁有遊戲的基本玩法如開放世界、方塊擺放，採礦，甚至連物品合成都有。
作者之一sammyuri把最終成果濃縮成一條3分鐘的視訊，已經收穫近百萬播放量和10萬多贊。
一條高贊評論將其譽為「整個電子遊戲史上最偉大的壯舉」，只有足夠複雜的遊戲和足夠精通的玩家才能達成。
也有人表示「我失望於自己無法完全理解和欣賞這個作品，到底難度有多高，以及需要的工作量有多少。」
要理解這一切，還要從17個月前sammyuri造出的那塊CPU說起。
CPU顯示卡都自制
狂肝7個月，sammyuri在《我的世界》中生造出一塊CPU，初衷是為探索紅石電路的極限。
最終成果是一臺8位處理器，採用三個暫存器運算元的RISC架構，可以1Hz頻率運行，擁有256位元組RAM。
取名CHUNGUS 2，意為「計算用超巨大非傳統數字與圖形處理器」。
與此同時，他還開發了專用匯編器，可以把程序程式碼轉換成可以一鍵粘貼到《我的世界》裡的磚塊結構。
sammyuri認為，CHUNGUS 2性能基本達到雅達利經典遊戲機Atari 2600水平，運行個貪吃蛇、俄羅斯方塊都不在話下。
手搓CPU的視訊，一發到網上就爆火，播放量過百萬。
但他並不滿足於此，甚至（在讀者的鼓動下）萌生了無限套娃的想法——在《我的世界》中玩上《我的世界》。
不過，這聽起來實在是天方夜譚……
畢竟在現實中，《我的世界》遊戲最低配置要求也是3Ghz CPU+4GB記憶體，他這只有1Hz CPU+256位元組記憶體的配置，怎麼帶得動？
這時候就需要藉助群體的智慧了（手動狗頭）。
Sammyuri找到Uwerta和StackDoubleFlow，三個人一起基於這個CPU，給計算機來了一次升級，其中2個人負責在遊戲中搭硬體，1個人負責寫程式碼。
這一升級就是10個月，最後竟然真的在《我的世界》中，用一塊96×64像素的螢幕，玩起了一個3D版、復刻16種方塊+32種物品、還原數十種遊戲機制（挖掘、製作、燒製、搭建、箱子、隨機刻等）的《我的世界》！
沒錯，這還是個3D的《我的世界》，因此計算機中還配備了顯示卡（GPU），專門用來處理圖像。
這隻GPU名叫「AMOGUS」（Absurdly Massive Operator on Graphics by Uwerta and Sammyuri，超巨大的圖形運算器，Uwerta和Sammyuri製造）。
△AMOGUS
首先，給這個GPU輸入物體在3D空間中的座標、以及紋理位置等資訊；隨後根據相機位置，切割出需要顯示的畫面（例如相機位於一棵草中間，它就只顯示相機前面的草，將相機後面看不見的草切掉）；
接下來，將螢幕上的3D座標對映成2D座標，並將四邊形分割成3個梯形、進一步分割成像素行、再分割成單個像素，並進行線性插值來計算每個像素對應的紋理位置（即紋理對映），以及它與相機的距離；
△（圖源Surfaced Studio）紋理對映原理，在AMOGUS中做了簡化
紋理對映是實現GPU處理3D圖像的一個關鍵。用GPU處理3D圖像時，需要將螢幕上的1個像素與3D物體表面紋理上的某個位置對應起來，也就是紋理對映。
由於目標與相機的距離一直在變化，因此紋理對映佔用螢幕的像素範圍也不一樣。
最後，從紋理快取中獲取像素顏色，並將深度與螢幕當前像素深度（儲存在6kb的像素深度緩衝區）進行比較，如果更相近就進行覆蓋。
除了用GPU處理圖像以外，這臺可以運行《我的世界》的計算機又是如何儲存遊戲資料、並與玩家進行互動的？
以充當工作臺的ROM為例，它儲存了各種鍛造和燒練的配方，當輸入一系列需要合成的物品（如一系列木頭）時，就會輸出一個結果（木塊），否則就輸出0。
用於儲存世界地圖的RAM由512×4位地址組成，一共256位元組，基於座標（x,y,z）定址。如果檢測到玩家超出邊界，就會返回0或255。
△世界地圖就存在這裡
輸入控制器，則由一系列《我的世界》中的壓力板組成，踩到後就會將當前狀態發送到隊列中，CPU就能讀取並處理。
△根據PS4手柄風格設計
當然，在《我的世界》中運行這臺計算機，必須經過加速（否則可能幾小時都計算不出一幀）。
於是他們便藉助MCHPRS伺服器，提升了一波紅石運行的速度，達到了每秒0.1幀的極限水平（doge）。
即便如此，我們看到的這段2分鐘視訊，仍然花了大約9小時錄製，有種「天上一天，地下一年」的感覺。
據Sammyuri表示，目前他們正在進一步最佳化GUI（圖形使用者界面），下一步有可能製作一個獨立的、只運行紅石系統的版本，甚至實現在《我的世界》中運行《DOOM》的夢想。
細節上有多硬核？
其實在這之前，不少紅石佬們都想過用不同方法實現「在我的世界裡玩我的世界」。
但多少走了點「捷徑」，不算是用《我的世界》中的原生工具實現。
例如，通過虛擬機器模組，在《我的世界》使用各種部件組裝電腦，並當作虛擬機器運行，比如這個VM Computers mod：
還有通過Web displays的，也就是在《我的世界》中搞一個瀏覽器，再運行網頁版《我的世界》：
儘管sammyuri三人組的方案尚存不足，但相比起來，不借助外部工具輔助又多疊了一層硬核buff。
「無限套娃」許願成功！
當然，除了「工具全部現成」以外，這個0.2版本的《我的世界》，還有更多細節值得一看。
比如那個用1和0碼出的CPU儲存器——CHUNGUS 2，製程工藝達到了先進的1米（doge），頻率達到了1Hz。
它有一個4級指令管線化，64位元組的8路關聯資料快取，甚至分支預測，符合RISC標準。
而生造的GPU，又能成功運行，把捏出來的計算機裡的《我的世界》方塊，全部進行3D渲染。
再者，紅石線路本就具備數位電路的基本要求，只不過堆疊運行限制很大。
移植版《我的世界》玩兒起來，再次證實了《我的世界》的圖靈完備。
具備圖靈完備，意味著在不考慮實時運算的前提下， 「在《我的世界》裡玩《我的世界》」，可以一直套娃。
狂肝10多個月可以套娃一次，要是狂肝20多個月，豈不是就能實現「在《我的世界》搭電腦玩《我的世界》，並在後者中再搭一個《我的世界》來玩」？？？
套娃人狂喜！
不過，考慮到《我的世界》邊界距離理論上是有限的，所以每一次模擬出的《我的世界》都會更小。
因此真·無限套娃，用這個辦法恐怕還是不行。
但，如果造出來的《我的世界》裡有了紅石電路，這並不妨礙新的一輪套娃又要開始了～
事實上，sammyuri在視訊最後留了個彩蛋，「關注點讚我可能開始做我的世界中的我的世界中的我的世界」
他不會是認真的吧？不會吧？
GitHub地址：
https://github.com/sammyuri/minecraft
《3D版我的世界套娃》壓縮包：
https://www.mediafire.com/file/fbkuwo2aqg8gigj/3D+Minecraft+in+Minecraft.zip/file
參考連結：
[1]https://www.youtube.com/watch?v=-BP7DhHTU-I
[2]https://github.com/MCHPR/MCHPRS/blob/master/docs/Redpiler.md
[3]https://news.ycombinator.com/item?id=32901461
[4]https://www.youtube.com/watch?v=eiDrRa6JvQ0
