Minecraft y Forge: prueba esta asombrosa forma de visualizar la lógica

Últimamente he pensado en circuitos virtuales. Hay innumerables herramientas que podría utilizar para satisfacer esta obligación. Pero el que obtengo es Minecraft. Sé lo que estás pensando ... Mucha gente piensa que Minecraft es muy duradero. Pero probablemente nunca hayas probado ninguna de las cosas realmente increíbles que Minecraft puede hacer cuando se trata de comprender las estructuras lógicas. Esto va más allá de los circuitos simples y salta fácilmente de un lado a otro sobre la separación entre la lógica del hardware y la lógica del software.

Simulación de circuito tradicional

La simulación de circuitos es una idea genial: configure los componentes electrónicos virtuales en la pantalla y pruebe el circuito antes de montarlo. Por supuesto, los principales programas de EE en realidad tienen una simulación de circuito incorporada correctamente. No reemplazan las pruebas prácticas, pero son cruciales para ayudar al ingeniero a comprender los conceptos abstractos que surgen en la teoría electrónica.

En el extremo inferior, algunos programas de configuración de Internet tienen indicadores de conexión rudimentarios: en Fritzing, el punto de contacto se vuelve verde después de conectarse, o rojo si se rompe un contacto. Circuit123 afirma ofrecer la capacidad de visualizar el rendimiento eléctrico en un circuito, pero es casi una broma: hay un LED que parece encenderse y un motor con un eje giratorio, y eso es todo. También, en particular, carece de las medidas que la convierten en algo más que noticia.

Hay herramientas más serias que ayudan a los ingenieros a diseñar bien los circuitos. Los programas SPICE permiten a los ingenieros crear prototipos de circuitos a nivel esquemático. Y, por supuesto, aquí en La-Tecnologia nos hemos enamorado de Falstad desde que lo descubrió hace unos años. Al Williams se sumergió en la comprensión de los circuitos lógicos con él poco después.

Todos estos ayudan a la mente humana a visualizar lo que está sucediendo con todos esos electrones. Lo que no hacen es ayudarlo a ajustar su programa en torno a componentes programables. ¿Dónde busca si desea visualizar mejor lo que está sucediendo en un programa? No se puede soltar un ícono de RPi con un script de Python en uno de estos simuladores, y es una lástima. Francamente, no se ocupan en absoluto de la estructura lógica del software; no se puede ver un si / si no o tiempo trabajar en la pantalla.

Irónicamente, se necesitaba un juego para hacer un buen trabajo al sumergir a la gente en un entorno de ingeniería. Por supuesto, estoy hablando de Minecraft.

Ten piedad de mí mientras bajo el Cubiform Rabbit Hole por un momento

Desde su debut, Minecraft se ha hecho conocido como un juego de ingeniería: se pueden construir estructuras complicadas utilizando una variedad de materiales y diferentes elementos funcionan juntos de acuerdo con reglas muy fáciles de entender. Atrae a todos los niveles de edad y se puede jugar con o sin monstruos y peleas, lo que lo convierte en el favorito entre los niños de todos los niveles de nerds.

La analogía de Minecraft para la electrónica es Redstone, un mineral mágico lleno de ... poder mágico que se parece un poco a la electricidad. Hay interruptores, lámparas, comparadores, repetidores y otros elementos que también se encuentran en el mundo EE. El cableado adopta la forma de "polvo de piedra roja", que se esparce sobre las vías por encima y junto a los bloques que se van a operar.

Desde el principio se dio cuenta de que se pueden utilizar los elementos Redstone de Minecraft para hacer circuitos simples y puertas lógicas. Por ejemplo, la imagen de la derecha muestra una puerta OR. Toque el interruptor y el pistón se activará, empujando o tirando del bloque Redstone (el cubo rojo) para que entre en contacto con una u otra lámpara. El interruptor es la fuente de alimentación del pistón, por lo que puede reemplazar una señal Redstone con el interruptor para hacer lo mismo.

Puede ver cómo puede usar diferentes combinaciones de estos elementos para crear otras puertas lógicas. Además, también puede crear estructuras más complicadas. Un cuarteto de repetidores Redstone en un bucle crea un circuito de tiempo, por ejemplo, liberando pulsos de energía Redstone a intervalos regulares.

A medida que avanzaba el desarrollo del juego, se lanzaron Command Blocks, que funcionan como computadoras primitivas destinadas a ejecutarse en segundo plano; no aparecen en ningún menú y solo se pueden crear con comandos de consola. También son poderosos, capaces de influir en cualquier elemento del juego. Sin embargo, muy rápidamente también fueron secuestrados por ingenieros. Por ejemplo, este tipo creó un intérprete BÁSICO usando Bloques de comandos. Al trabajar con el software de control mundial WorldEdit, puede hacer muchas locuras.

Otro elemento emocionante en el juego, Minecraft también ha lanzado una versión Raspberry Pi del juego, lo que le permite no solo crear versiones portátiles del juego, sino que, lo que es más importante, puede ejecutar Minecraft junto con scripts de Python interactivos mundiales. No solo puedes controlar el mundo del juego con esta plataforma, sino que el juego también puede controlar el RPi; este interruptor de luz es un gran ejemplo. También puede controlar un Arduino que está conectado a una computadora que juega el juego. MCreator es un software personalizado que permite el control en serie de Arduino a través de Minecraft y cuenta con una interfaz sin código para arrastrar y soltar.

¡Pero no es realmente electrónico!

Es cierto que el enfoque de Minecraft conlleva un elemento de fantasía particular. No lo es difícil para mostrar resistencias y condensadores. Las pistas de Redstone Dust no se comportan como cables y los comparadores Redstone funcionan de formas inesperadas. Las fuentes de alimentación provienen de lugares sorprendentes: linternas, ¿verdad? - y trabajar de formas poco realistas.

De acuerdo, no enseña electrónica literalmente. Pero sí enseña ingeniería: le enseña lógica, la mejor manera de reducir una gama de componentes, explorar las capacidades de cada componente y abordar un proyecto desde una perspectiva de planificación de principio a fin con una idea clara. sobre lo que se supone que sucederá y cómo sucederá.

Ayuda a mejorar la sensibilidad de un ingeniero; no es suficiente para que funcione. ¿Cómo creas la solución más elegante? Cuando maximiza su RAM con un código triste, no puede visualizar lo hinchado que está. Pero cuando tu circuito de Minecraft consiste en un laberinto del tamaño de una fábrica de elementos enredados, casi puedes verlo. Puedes ver el bucle, puedes permanecer en eso. Puedes ver que las huellas de Redstone brillan con poder. Le brinda una nueva perspectiva sobre cómo se unen los elementos.

A veces, incluso puede crear cosas geniales que simplemente funcionan: la imagen de arriba muestra una puerta NOT de 20 canales con una fuente de alimentación en el centro (visible como un pequeño punto amarillo) que activa 20 antorchas Redstone. Aunque normalmente está encendida, esta plataforma apaga las antorchas siempre que la fuente de alimentación sea positiva. ¿Cuan genial es eso?

Minecraft niveles de computación superiores

El primer problema con la creación de circuitos en Minecraft es que en realidad no se ven ni actúan como los verdaderos. El clásico proyecto de molino de viento de los emprendedores piratas informáticos de Minecraft es el reloj. Se puede hacer? Independientemente de la precisión, ¿puede crear la cosa en menos de un recinto del tamaño de un castillo? Algo que sería relativamente simple en el mundo real no funciona, o apenas funciona, en el juego.

Parte del problema es el cableado. El polvo de Redstone se conecta automáticamente a cada superficie conductora adyacente, por lo que debe aislar levantando un cable o aislando con un bloque en blanco. Esto crea dos problemas. Primero, tienes enormes laberintos de cableado que se extienden por lo que parecen campos de fútbol en un campo de juego. Además, todo el cableado de Redstone Dust tiene el mismo aspecto y, cuando te adentras en estructuras complicadas, es fácil seguir el camino equivocado.

Ahora, ¡si tan solo alguien pudiera crear un modo que hiciera que las partes de Minecraft Redstone actuaran más como dispositivos electrónicos! Afortunadamente, hay una comunidad de modding a la que acudir.

Mods para Minecraft tipo electrónica

Los creadores de Minecraft estaban muy entusiasmados con los usuarios ocasionales que escribieron modificaciones para el juego, y en 2012 lanzaron su API Forge para facilitar esta creatividad, solo otro guiño al juego para los ingenieros. Muchos módulos informales usaban Forge solo para realizar cambios estéticos; por ejemplo, darle a las personas proyectos de Minecraft un tema de Halloween. Sin embargo, Forge va más allá de eso, permitiendo a los usuarios reemplazar los edificios Java (ha) del juego. Literalmente, puedes convertir Minecraft en otro juego.

Al igual que con cualquier proyecto de código abierto, muchos módulos diferentes trabajaron en varias partes. Por ejemplo, ForgeMultipart cambia uno de los principios fundamentales del juego, que es que cada bloque tiene solo una cosa. Entre otras ventajas, permite que los componentes electrónicos falsos sean mucho más compactos. Otro mod genial fue la API de Forge Relocation que se usa para transportar bloques por el mundo del juego.

Esos dos modos, junto con algunos otros, se unieron como Project: Red, el intento más ambicioso hasta ahora de introducir elementos electrónicos (más) realistas en el juego. Algunas de sus características incluyen cables aislados con 16 colores diferentes, así como cables empaquetados para que muchas señales puedan cruzar el mismo bloque. Aquí viene esa API MultiPart, que permite que múltiples señales entren en el mismo bloque a la vez.

Los cables aislados solo se conectan a otros cables del mismo color y no operan ningún bloque de soporte como lo haría Redstone Dust, y viceversa; si un bloque de soporte es operado por otra fuente, no afecta el nivel de potencia del cable. Cableado en Proyecto: Rojo también se puede colocar en la parte inferior de los bloques, a diferencia del polvo. Hay LED multicolores, aunque no hay luz de color en Minecraft.

Dónde Proyecto: Rojo realmente se enferma cuando ingresa a los circuitos integrados. Son los mismos que cabría esperar: circuitos de tiempo, puertas lógicas, sensores. En esencia, Proyecto: Rojo toma esos circuitos del tamaño de una habitación y los degrada a un solo bloque, ¡como el mundo real! Para aquellos de ustedes que buscan un reloj Minecraft, hay pantallas duales de 7 segmentos, cada una controlada por 16 señales. El cable de operación ilumina un segmento compatible, con el octavo y el dieciséis iluminando los puntos decimales. Su Steve puede cambiar la configuración de cualquier IC con un destornillador.

Uno de los elementos nuevos que más me emociona, y donde la verdadera potencia informática del juego se hará evidente con este mod, es que los tubos de red no llevan paquetes de datos, sino bloques de juego. El uso de circuitos integrados que detectan un tipo de bloque facilita ver cómo se podría usar un mod de este tipo para hacer una CPU bastante avanzada.

Proyecto: Rojo fue creado por un estudiante universitario [MrTJP] con contribuciones de otros creadores de mods, y puedes ayudar a apoyar sus esfuerzos en Patreon. El siguiente video es bueno para describir el proyecto.

Simulación de circuitos electrónicos, realidades

Tiempo Proyecto: Rojo tramas, todavía hay muchos artefactos del juego que le impiden ser un simulador eficaz de circuitos electrónicos. ¿Ofrece suficiente un circuito simulado que funciona de manera extraña desde un punto de vista electrónico, pero realista desde un punto de vista lógico? ¿Ofrece beneficios el ángulo de realidad virtual? ¿Es mejor caminar e inspeccionar literalmente cada enlace y elemento que mirar un esquema en pantalla?

Yo no Claro, pero me siento como un entorno de proyecto y programa de Minecraft, pero realista: enseñar al mismo tiempo sobre componentes y lógica sería una gran herramienta para el desarrollo y la educación. ¡Vamos!

  • MikrySoft dice:

    Comencemos con la mayor inexactitud del artículo: Forge es una tercera API, para nada relacionada con Mojang (desarrollador de Minecrafts).
    En segundo lugar, ForgeMultiPart (que, a pesar del nombre, no tiene relación con Forge) está desactualizado, ha sido reemplazado por la biblioteca MCMultiPart de [Amadornes]. Tiene un soporte de modo mucho más extenso y está actualizado a la versión actual de Minecraft (1.12). [Amadornes] también es autor de Super Circuit Maker (que se actualizará próximamente), que permite a los jugadores crear circuitos integrados mucho más densos.

  • Dissy dice:

    Algunos modos de Minecraft adicionales que pueden resultarle interesantes sobre el tema y son excelentes adiciones a Project Red:

    Super Circuit Maker: creemos su propia lógica en esos mosaicos, incluidas las estructuras de múltiples bloques / múltiples mosaicos.
    ComputerCraft u OpenComputers, ambos se integran completamente con los cables combinados de Project Red y le brindan capacidades de scripting Lua.

    Estos funcionan con Forge y están en los malditos repositorios (o como lo llamen ahora cuando un comprador los compró)

    • Markus Stehr dice:

      OC es preferible a CC porque tiene un enfoque mucho más realista para las computadoras, por lo que si te encanta jugar a la supervivencia, son un mod mucho más gratificante.
      Y si no le gusta Lua como su "CPU", siempre puede instalar 6502, Z80 o incluso ARM CPU como un mod adicional a OC. Y además de eso, no reinician cuando se descarga su bloque, solo hacen una pausa. Entonces, en general, OC es el mejor mod aquí.

  • George Miller dice:

    Esto debería combinarse con el artículo de CA publicado hoy. La verdad es que Minecrafts redstone funciona como un CA. Parece un circuito electrónico, pero en realidad no funciona como tal. El problema es que la mayoría de la lógica de redstone depende de fuentes de energía independientes ubicadas en forma de interruptores, antorchas de redstone y algunos otros bloques.

    • Dissy dice:

      "El problema es que la mayor parte de la lógica de redstone depende de fuentes de energía independientes localizadas"

      Ese no es el caso de las puertas lógicas en el mod de potencia rojo. Tampoco estoy seguro de que importe, solo discuto el nivel funcional de una puerta lógica.

      En última instancia, su NOT gate IC también requiere una fuente de alimentación independiente, ¿verdad? Generalmente etiquetado en forma de "Vcc" o similar. Sería difícil usar el voltaje de su pin de entrada para operar el pin de salida a través de una puerta NO estándar, ya que espera que la salida se encienda y proporcione voltaje cuando no hay voltaje en el pin de entrada.

  • La taza de Joe dice:

    Proyecto: Red es en realidad un renacimiento de código abierto de un mod de código cerrado llamado RedEnergía, desarrollado por Eloraam, que no ha actualizado el modo desde Minecraft v.1.4.6 (que se lanzó hace unos años).
    Otros modos de enfriamiento incluyen Thermal Expansion, que agrega máquinas automáticas como Itemducts que le permiten transportar artículos y sierras que brindan un mayor rendimiento de tablones de madera para madera.

    ¡Gracias por el artículo! Las piezas técnicas fueron realmente buenas.

  • Ostraco dice:

    Llegada digital al juego Fallout 4 cerca de ti. ;-). No importa más juegos dirigidos a él como Logicbots o Silicon Zeroes.

    • Steven Gann dice:

      Esos juegos son geniales, pero Minecraft tiene algunas ventajas como herramienta introductoria para los niños.

      Enseñar un entorno completamente nuevo solo retrasa el aprendizaje y el descubrimiento reales. Si la mayoría de los niños presentes han jugado Minecraft (es muy probable), lograr que hagan cosas dentro de ese mundo será tan intuitivo como Lego o Snap Circuits, excepto que están aún más atentos porque es Minecraft y eso es suficiente para entusiasmarlos.

      O, para las personas como yo que ya saben estas cosas y también juegan Minecraft, es genial cargar estas funciones en lo que ya están haciendo. Claro que podría construir una víbora en cualquier lugar, pero al construirla en Minecraft tengo la ventaja de vincularla a mi pequeña fábrica de pasteles y optimizar la producción con ella.

      Cuando impartía clases de primer año sobre diseño lógico, sacaba Minecraft durante las sesiones de tutoriales para dar algunos ejemplos durante las sesiones de tutoriales. Tenía los archivos de mapa para una CPU de 4 bits bellamente organizada y volé mostrándoles a los estudiantes cómo los diversos circuitos (adiciones, registros, etc.) se combinaban para formar algo útil. No es tan útil en el juego, pero ese no es el punto.

      Casi al mismo tiempo, estaba ejecutando mi propio servidor y algunos estudiantes de secundaria técnica estaban jugando con nosotros. Construí “Redstone Academy” y le daría acceso a modos especiales (transmisores inalámbricos, relojes de velocidad, etc.) a los jugadores que pudieran construir y demostrar las puertas lógicas básicas y construir un circuito que implemente una matriz real que les di. No creo que la mayoría se haya dado cuenta de que están aprendiendo algo útil, pero será útil cuando lleguen a la universidad y tengan que construir una víbora con 7401.

  • Olsen dice:

    “Cuando maximizas tu RAM con un código triste, ¿Freud se desliza mucho?

  • Rudy dice:

    Hay cosas interesantes similares en "Mecánico de basura"
    https://youtu.be/3_G3dfSAIPY

    • Alex Booth dice:

      Chip Mechanic puede ser un juego creativo / mecánico increíble, pero apenas ha evolucionado en los últimos años. Sin embargo, tendrán un gran salto en el recuento de juegos después de agregar el modo de supervivencia.

  • Dave Davidson dice:

    Este artículo lleva años

    • Yarr dice:

      Fui un antiguo desarrollador de la versión Java de Minecraft (no Notch; algunas personas de Mojang se fueron a lo largo de los años) y casi nunca dejé de crecer desde el principio hasta el final de este artículo.

      El simple hecho es que una antorcha de redstone es una puerta NO (con restricciones), un polvo de redstone es una puerta A OR (con restricciones), y sobre eso necesitas saber para comenzar a hacer circuitos de redstone útiles a menos que seas cataclísmicamente estúpido. Con una puerta NOT y una puerta A puedes crear el universo, es Turing completo. Si realmente quieres que te guste, un repetidor de redstone es un diodo.

      Claro, no es 100% análogo a la lógica digital "real", pero se parece más al funcionamiento real de la electricidad de lo que indica el artículo indicativo: si tiene varias salidas en una línea de polvo de redstone, querrá usar repetidores de redstone. como tampones. Si quieres crear un reloj, simplemente ata un número impar de puertas NE (antorchas rojas) en una cadena cíclica, ¿qué es eso de “hacer un reloj es tan difícil”? Y en relación con la necesidad de tener en cuenta los retrasos debido a la necesidad de que los repetidores extiendan una señal más allá de los 15 bloques, ¿nunca ha oído hablar del término “retraso de propagación” cuando se trata de diseñar silicio efectivo?

      Este artículo es ridículo. Salta al antiguo extremo profundo de la piscina mientras, sin saberlo, le da el dedo medio a la idea de familiarizarse primero con conceptos más básicos. Lo que supongo que no es nada dado el número de "hacks" presentados aquí que usan Pi o Arduino para hacer algo que de otra manera requeriría unos 15 minutos de pensamiento y un puñado de elementos discretos. Cristo.

      • Stefan dice:

        Creo que el reloj del que habla este artículo no es un reloj en el sentido sin sentido (es decir, una señal que cambia regularmente) sino un dispositivo que muestra la hora. Eso podría ser bastante complejo de crear en Minecraft sin modificar (no es lo que probé).

  • Anónimo dice:

    Habiendo hecho un puntero de 7 segmentos hacia arriba y hacia abajo usando redstone en minecraft vainilla cuando no tenía idea de qué era un proyecto de electrónica, bueno, culparía a minecraft como una de las razones por las que actualmente estoy en el campo de la electrónica. .

    Además, si disfrutó de este aspecto de Minecraft, debe pagar por los juegos de Zachtronics Industries. A saber, SpaceChem, Infinifactory, TIS-100 y Shenzhen I / O.

    Desde la lógica, la automatización, la codificación de ensamblajes hasta el diseño de sistemas integrados. Es como trabajar, pero no te pagan con dinero. Simplemente diversión y satisfacción por resolver acertijos. jajaja

    PD
    Sin mencionar también que zachtronics es responsable de la fuente de Minecraft.

    • Steven Gann dice:

      TIS-100 es genial. No es una Asamblea del todo verdadera, pero es un dialecto creíble y lo suficientemente amigable para trabajar. Generalmente se lo muestro a la gente cuando dicen que quieren aprender Ensamblaje, porque introduce los conceptos sin entrar en hardware, emuladores, ensamblajes, registros, etc.

  • farmistob dice:

    Prueba una prueba de minería para Minecraft de código abierto. Inicialmente lo comencé porque era gratis, pero en realidad mejoró

    • Steven Gann dice:

      'Sin piedra roja
      - Los modos y el soporte ni siquiera son comparables.

      Usé Minetest y es realmente bueno. Desafortunadamente, así como Orange Pi supera a Raspberry Pi en todos los aspectos medibles, a veces la opción más baja es mejor debido a lo más fluida que es la experiencia y a la cantidad de herramientas poderosas que la comunidad masiva ya ha construido.

      Y además, Minecraft es en realidad de código abierto de todos modos. Es fácilmente descomponible y confuso, solo tienes que dar ese paso adicional tú mismo.

  • Modzer0 dice:

    Me hubiera gustado un juego de lógica digital, pero no un juego de rompecabezas. Me gustaría una configuración de control / automatización en la que tenga que construir toda la lógica de control a nivel de puerta, creando sus propios circuitos integrados en el camino. Comience con los sistemas de relés, luego los tubos de electrones y avance a lo largo del árbol de te treenica.

Joel Carrasco
Joel Carrasco

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