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[红石研究] Navconster的TNT炮建造与设计指南[欢迎跟帖提问]

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本帖最后由 navconster 于 2012-1-15 23:11 编辑

关于在阅读本帖过程中看不懂的地方,以及在实践过程中的问题欢迎大家跟帖提问 :)

最近比较忙一直没有机会更新,在此对一直关注本帖的朋友说上一声抱歉。
下次更新应该就是春节期间了,会有一次大规模更新,二楼也会重制(现在的版本我并不满意)。



    最近一直在玩TNT炮。TNT炮这个东西看起来简单其实是很麻烦的,要想达到特定的复杂效果经常需要不断的测试调整。
在过程中积累了一些精巧经验我想与大家分享一下。
    由于要写成教程,就要足够详细,我会陆续更新,把我知道的一些东西再测试一下,重新截图然后发过来。



目录
——1楼  关于TNT,你知道与不知道的特性
——2楼  向前发射炮体结构指南
——3楼  向上发射炮体结构设计(烟花?)
——4楼  自动装填装置设计



在本指南书开始前。
我们先在这里介绍一个最基础的TNT炮,来给还没动工的朋友一个初始的印象。就像这个样子:
炮身.jpg
    这是一个网上最常见的TNT大炮的结构(图片右上方是另一门并排的炮,不要在意)。它看起来很酷,长长的炮管里面装满了TNT。
    它之所以是最常见的TNT大炮,是因为它使用了7个TNT作为推动力,来将最前方的那一个炮弹TNT击飞。最前方的炮弹会在炮膛中的TNT点燃一段时间后被点燃,落下(你会注意到那里用了一排延时器)。
    为什么它使用了7个呢?因为它需要使用水来防止炸坏整个大炮。那一格水最多能流经8个格子,且源头的格子不能被覆盖,于是他们就放了7个TNT上去。
    事实上在后面的文章中你将发现,这样的结构并不好,后面的几个TNT并没有被充分利用,而且会导致大炮的射程的不稳定。尤其当你手中的TNT数量十分有限时,那就更不要这样建造你的TNT大炮。






关于TNT,你知道与不知道的特性
这些特性对于TNT大炮的建造至关重要,也是基本原理,一旦你知道了它们,你在大炮设计过程中将变得得心应手。



0、被点燃的TNT会先小“跳”一下,然后垂直下落,直到落到什么东西上


1、只有点燃的TNT才会被炸飞,被点燃的TNT也可以相互堆叠
“咦?为什么我的TNT炮什么都炸不飞?”  ——这是因为你的炮弹必须处于点燃状态。
点燃状态的TNT可以叠在一起,就像下图一样:
TNT柱.jpg (点击下载查看大图)
我们可以靠这个技巧来提升我们大炮的威力(叠放更多的TNT炮弹),或者提升大炮的射程(叠放更多的推动用TNT)。


2、放在水里的TNT不会炸坏东西,也不会点燃任何其它TNT
这就是为什么炮膛里都放了一桶水,只要TNT与水接触,那么它就不会把你的整个炮炸飞,而只会产生推动力。
“为什么我看到他们放TNT的时候把水挡住了,这也算放在水里么?”   
——算,因为TNT一旦被点燃,它就处于“透明”状态了,水会穿过TNT,流到被TNT挡住之前所能流到的位置。


3、只会向西北掉落
“救命,我的TNT炮弹落到不该落的地方,然后把我的整个炮都炸掉了!”
——TNT在下落过程中有时候会稍微偏一点下落,往那个方向落是随机的么?不是的。它只会往西北方向偏移,而且向北偏移的距离远远多于西方。我将一个TNT从50块的高空扔下,它的偏移距离如下图所示(图中上方为北方):
TNT掉落偏移.jpg
“那么既然向东偏移很少,我可以在下落距离较短的时候不在意它会从东面卡在旁边的格子么?”
——不可以! 经过测试,即使是仅仅从1格高度落下,它仍然有可能偏移足够大,以至于被东边的格子卡住。这非常危险。

    这点非常重要,它解释了为什么即使使用了同样的构造有人的TNT炮炸得远,有人炸的进,而有人把自己的炮炸掉了。这是因为他们造的炮虽然一样,但是面向的方向不同,炮弹可能距离推动的TNT更远或者更近,甚至掉到炮膛外面。


4、TNT的燃烧时间与10个满延时的中继器时间相同
    TNT炮会在点燃之后,10个满延时的中继器读完的那一瞬间爆炸。
    如果你的大炮威力够大,能把炮弹TNT轰飞到很远很远的地方,你显然不希望它在击中目标之前就在空中爆炸。放心的调整延时时间吧,你有10个延时器可以用!当然别忘了计算炮弹落入炮堂的时间。


5、TNT爆炸推动能力完全评测

测试条件:
1、使用下图的TNT炮,在炮膛的1 2 3 4 5 6 7位置,依次单独放置1个TNT作为推动力,推动炮弹飞出,并观察飞出距离。
2、对每个位置的试验重复16次。一共用了112门炮。
3、炮口朝北(为什么这么说?参见上面第3条)
TNT炮整体俯视图.jpg ←测试用炮


这个实验的目的是对比不同远近的TNT所能产生的推动力大小。
    以下数据并不表示当你建造了一个TNT炮,在特定位置放置TNT就能产生那么远的推离,因为它还受到炮口朝向、炮口高低、炮口侧面是否有块的影响。
    这个数据标记了不同距离的TNT产生推动力的比值,也表示了随着距离TNT产生推动力的衰减程度。

TNT位置 飞出距离相对衰减比例
1 6.6格 ———
2 4.8格27.3%
3 3.3格 31.3%
4 2格 39.4%
5 1格50.0%
6 0.5格50.0%
7 0.25格50.0%

我们可以从上表中直观的看出,只有燃料距离炮弹最近的时候推动的距离最远。
    而且我们可以看到随着距离增加,推动力的衰减呈下降趋势,一开始衰减的数值上最多,而推力的衰减比例在上升。在第5格的位置推力只剩下了第1格的15.2%,损失非常多。这就是为什么前面提到传统的一长条TNT造法并不科学的原因。





下面是经过实验后满是弹坑的实验场~:
爆炸试验场.jpg
这个是我做爆破试验的地方,一共进行了8组实验,每组16门炮。
其长度已经超出了MC最长视野距离,所以边缘是黑色的>.<

这是整个实验场的俯瞰地图:
俯瞰地图.jpg (点击下载可以放大)
从地图上可以看到随着距离的加大,炮弹的推动距离在减小。蓝色的坑是炸药飞的太近把炮渣漏了,水流出去了。
另外就是右上方那个装填了7个TNT的大炮的射程并不稳定。16门炮打得远近都有。





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 楼主| 发表于 2012-1-7 17:02:16 | 显示全部楼层
本帖最后由 navconster 于 2012-1-15 23:06 编辑

PS:这一部分的第2节点火电路结构部分有待调整=.=
预告:本部分即将大规模重制


    由于1.5中提到的TNT推动力随着距离增大衰减还是比较大的,所以在这个部分我就只介绍垂直装弹的TNT炮了。横向排一排的那种在帖子的最上方也有图片,结构比较简单,看一下就能明白。

在开始介绍前先上一张竖直装弹TNT炮和横向装弹TNT炮射程的对比图。这是一个竖直装弹TNT炮:
垂直3药炮.jpg 双炮对比,高空俯视图.jpg     我们可以看到使用竖直装弹技术之后射程将获得极大的提升。当竖直装弹炮装填7个TNT作为推动力的时候,炮弹TNT即使在最长延时后点燃也会在飞行中爆炸,可见它的射程有多大。
    使用这种威力巨大的结构,你也可以装填更多的TNT,并调整延时,让它变成可以轰击斜上方目标的大炮。
    下面我们正式开始这一部分的内容。






向前发射炮体结构指南
其实详细阅读第一部分之后你应该已经有能力自己设计一个TNT大炮了。    这个部分将介绍大炮由哪些部分构成,以及建造的过程中该注意什么,如果你阅读第一部分之后在建造中遇到了问题可以在这里寻求解决方案。如果是我没有提及的问题请PM我或跟贴提问,我会补充上来。



1、大炮的基本构成
向前发射的TNT大炮由3个部分构成。就是炮膛、弹药柱、燃料柱(不知道有没有更好的名字~)。
炮分解图.png (点击下载查看大图)
炮体     如图所示,就是最下面的一层承载燃料与炮弹的底座,里面有防爆的水流,以及炮口处的半板。
    之所以使用半板是为了让炮弹与燃料呈一个较好的倾角,能发射的更远,后面将有关于角度更详细的讨论。
弹药柱     这里是放弹药的地方,当燃料被点燃并经过一定延时后,挂在弹药柱上的弹药将被点燃,并且落到下方的半板上,等待被击飞。
燃料柱 这里挂着数着一排燃料。这些燃料将同时被点燃,然后落到下面的水中(为了防爆)。

下面是一个大炮发射过程的分解图:
发射分解图.png



2、点火电路结构
    我们的点火电路需要做2步事情:
        Step1. 同时把燃料点燃
        Step2. 过一会儿点燃炮弹
    过多长时间点燃炮弹取决于你的需求,你需要它早爆炸或者晚爆炸调整延时器即可。
    (就像1.4中说的,燃料点燃之后10个满延时的中继器时间之后就会爆炸,别在燃料炸了之后点燃你的炮弹,否者你的大炮会被炸的渣都不剩 >.<...额。应该会剩下一些渣)

    下面我来简单介绍一下我这个3TNT推动大炮的发射电路。
    备注:这部分因为与红石电路关联较密切,并不是本指南书的主要内容。我在这里将假定你已经拥有了红石电路的基本知识。(将来可能会更新一个详细的电路教程,不过目前先这样了)
    你要做的就是做出能点燃燃料柱的电路,至于怎么实现它取决于你的水平/垂直方向空间占用的需求,以及你燃料柱要弄多高,关于红石电路的设计方式请参照红石电路相关教程。

为了让电路比较容易看清楚我把地面换成了一些冰块。

这是这个炮的正面
炮正面.jpg

这是背面
炮背面1.jpg 炮背面2.jpg
图上背面的那8个中继器就是用来给点火电路提供延时的。
中继器的数量和时间取决于你对点燃炮弹时间的需求。

然后我们来分解看一下燃料柱上面3个块的点火电路。
最下面的1号燃料的点火电路:
1号燃料点火电路.jpg
这里用了两个反相器来给上方的块供电。

2号燃料点火电路.jpg

3号燃料点火电路.jpg

然后三个电路合在一起就是上面的背面图了。这就是一个简单的点火电路图。
(谁有能码更高,并且适合截图讲解的电路请联系我,我会把你的电路署名更新过来。不用视频讲这种立体的比较麻烦……)
(稍后我会更新一个存档上来,里面会有几种类型的点火电路)



3、大炮射程与角度的关系
TNT在半板上.jpg
上面的大炮炮口使用了一块半板,使用半板的原因是当炮弹落在它上面的时候可以提供相对更大的射程。

    经过32次测试表明,在相同数量的TNT位于旁边的格子提供推动力时,TNT在处于比半板稍微高一点的时候射程最大,落在半板上时其次。然后炮弹位于一整个块上的时候更低,比落在半板上时射程低了2格。
    你可以通过调整延时器来让炮弹刚好落在半板上方一点点的位置时燃料爆炸,将会获得非常长的距离,不过这并不好控制。



4、关于大炮朝向的注意事项
    在前面的1-3部分,我想你已经知道TNT块在掉落的时候会向北方与东方偏移。所以在建造大炮的时候,无论你的炮口对向何方,注意TNT掉落的方向。    如果炮弹/燃料在掉落中向北方或者东方偏移会导致掉到炮膛外面别忘了在那一边挡上一堵墙(通常我会把燃料柱的墙体放在那一边)。
    另外如果你阻止了燃料/炮弹其中一个某方向上的偏移,而没阻止另一个,那么可能导致它们最终落下时相对位置的稍微远离或拉近,这都会对射程造成影响,如果你建造的TNT炮射程不正常记得检查一下这里。






最后附带测试图。
测试环境:炮口朝南,东面由燃料柱的墙体挡住,北面没有遮挡,在从下到上1-7号位置,每次单独放置1个TNT作为推动力,观察推动距离。
对比测试弹坑俯视图.jpg
这是弹坑的俯视图,从左到右装填的TNT位置依次增高。左侧为最低格装填TNT。
发射距离对比测试.jpg
    从图上可以看出,虽然燃料TNT被放在了不同的高度,TNT在下落中会产生偏移,下落距离越长最终便宜越大,但对弹药推动距离的影响并不是很大。装填在最低3个位置的燃料推动距离相近,装填上面4个燃料位的推动距离相近,之间仅相差半格。



下面是今天的实验场>.<
新试验场.jpg










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 楼主| 发表于 2012-1-7 17:02:34 | 显示全部楼层
本帖最后由 navconster 于 2012-1-8 00:45 编辑

向上发射炮体结构设计
烟花、垂直大炮、人体发射器结构设计

这一段可能会在4楼更新完之后再出。因为需要演示的效果靠截图并不方便展示。我打算做成带讲解的视频发上来,所以放到最后做了。



空白占楼帖不好看,先放两张实验场的预览图:
垂直实验场2.jpg
垂直实验场1.jpg
大型烟花发射器矩阵.jpg
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 楼主| 发表于 2012-1-7 17:02:50 | 显示全部楼层
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 楼主| 发表于 2012-1-7 17:03:09 | 显示全部楼层
本帖最后由 navconster 于 2012-1-8 17:58 编辑

更新记录:
2012/1/7 更新一楼正文,以及二楼、三楼预告
2012/1/8 更新二楼正文




占到这层应该够了。
这层没有规划用来做什么,虽然是占了。我就顺便来分享一些乱七八糟的小东西吧。
不知道有没有人发过。


下图这是一个很不错的T触发器:
T触发器.jpg (点击下载可以查看大图)    下端是输入端,上端是输出端。    T触发器的作用就是每一次时钟脉冲,它的输出状态翻转一次。
    也就是说在现在图片上这个状态,从下面这一端通电,然后断电,上面那一断将会通电。如果上面已经是通电的了,下面这一端通电、断电,上面就会变成断电状态。
    它利用的原理就是当通电、断电一次之后两个活塞之间的块的位置会移动,然后就能导通/切断坑里的那个红石火把与上方导线的链接,实现触发器当前状态的翻转。
    它在数字电路中有很广泛的用处,可以拿来做二进制计数器或者其它什么=.=~。
    最关键的是它的结构非常简单,易于建造和记忆,而且没有任何建造顺序限制,按照这个样子摆出来就行了。别忘了坑里的那个火把>.<
备注:这个T触发器是下降沿触发的。可能MC中用上升沿触发的时候多一些,在输入那边价格反相器就行了。






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发表于 2012-1-7 17:06:24 | 显示全部楼层
路过……………………………………
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支持LZ,希望快点好
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发表于 2012-1-7 17:48:54 | 显示全部楼层
哦哦写这么多字不蛋疼么
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geludan 发表于 2012-1-7 17:48
哦哦写这么多字不蛋疼么

还好=.=不太疼……
因为我造的时候没有找到一些足够详细的分享文章什么的,各种东西都需要自己测试,当然也绕了一些弯路。
于是就想把自己知道的东西整理一下发出来方便后来造TNT炮的朋友。
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发表于 2012-1-7 19:42:50 | 显示全部楼层
支持楼住...加油吧.
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发表于 2012-1-7 20:07:37 | 显示全部楼层
支持了~
對想造大砲的人來說是最好的了
如果能看見我不知道的知識就更好了!
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 楼主| 发表于 2012-1-7 20:22:48 | 显示全部楼层
OK~今天先更新到这里了。1楼完工,2楼更新了个预告。
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发表于 2012-1-7 20:28:49 | 显示全部楼层
有够多字的!
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发表于 2012-1-7 21:10:17 | 显示全部楼层
额,写太多了,其实别人都已经写了--,不过给予鼓励。。
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 楼主| 发表于 2012-1-7 21:16:23 | 显示全部楼层
jameshua 发表于 2012-1-7 21:10
额,写太多了,其实别人都已经写了--,不过给予鼓励。。

我想这些应该会在一些地方有人开贴说过,或者跟帖中提起过。
这个帖子会陆续更新,我是希望写到最后能把关于TNT炮的方方面面都整理成完整的一个帖子写出来。
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