本帖子從理論的方向分析刷怪塔的設計原理和技巧
意在給予想自己設計刷怪塔的玩家一些指引
不會給出具體的設計和建造指南，還需大家靈活運用，設計出高效的刷怪塔
刷怪塔，在本帖裏面特指透過大面積的人工建築，將自然循環中刷出的怪物集中處理的裝置
刷怪籠、刷動物的塔等不在本帖的討論範圍
刷怪循環
刷怪循環是MC裏面的一個概念，一次刷怪循環就會做一次刷怪嘗試
在每一個game tick中(1/20秒)都會進行，也就是1秒會進行20次刷怪循環
刷怪塔的最基本的原理就是利用刷怪循環，建造人工建築，將刷出的怪進行處理
刷怪循環過程
一個刷怪循環進行的過程比較複雜，在這裏只討論怪物的刷怪情況：
判斷怪物數量是否達到怪物總數封頂，如果達到封頂則取消本次循環
選擇一種刷出的怪物，進行一組怪物的刷怪嘗試
從主角爲中心的15x15個chunk(一個chunk是16x16x256大小)中隨機選取一個可用的位置，作爲這組怪物的刷怪中心
一個可用位置的判斷是：這個位置必須是非實體方塊和非液體方塊;下方必須是實體方塊;上方必須是非實體方塊;怪物不會被其他方塊窒息;主角空間距離24格之外
如果位置符合，這一組進行12次刷怪嘗試，最多刷出4只怪物
每次刷怪嘗試，從41x41x1的空間內選擇一個可用的位置
然後進行亮度判斷，根據亮度不同會隨機選擇是否否決本次刷怪，亮度從0到7否決率增加，7以上否決率100%;如果收到天頂亮光(陽光或者是月光)，否決率再增加50%
史萊姆和小黑增加90%的否決率
如果一切都符合並且未被否決，那麼在這個位置刷出一個怪物
主角距離與怪物行爲
根據怪物與主角的空間距離，怪物會有不同的行爲
注意這裏是空間距離，也就是說是以主角爲中心的球體範圍
16以內：刷怪籠刷怪
24以外：刷怪循環刷怪
32以外：怪物不運動，隨機消失
128以外：怪物立即消失
關於32格以外時的隨機消失，在每個game tick中怪物有1/800的機會消失
平均來說一個怪物離開主角32格之後只能存活40秒
精確的來說，半衰期是27.73秒
刷怪塔構造
雖然刷怪塔設計各有不同，但是基本構造都很接近
暗室，作爲怪物生成的地方
收集系統，將暗室中刷出的怪物收集到一個出口
屠殺系統，將怪物殺死或殺半死，直接給予玩家資源或者讓玩家刷經驗
有效與無效面積
引入兩個概念，有效面積和無效面積
有效面積，由刷怪塔設計本身決定，指怪物可以刷出而且能被刷怪塔收集系統收集的面積
無效面積，由周圍環境及主角位置決定，指怪物可以刷出的但是不能被刷怪塔收集系統收集的面積
根據刷怪循環，每次刷怪循環都會從全部面積中抽取一個位置進行刷怪
抽中有效面積的機率就爲 有效/(有效+無效)
由於1秒能進行的刷怪循環爲20次，如果抽中有效面積的機率高的話，也就意味着刷怪塔的效率高
從機率公式可以看出提高效率的2種方法：提高有效面積，和減少無效面積
提高有效面積是很常用的方法，玩家只需要不斷擴建刷怪塔即可
但是擴建也有瓶頸，例如受空間限制和設計限制等等
將抽中有效面積的機率公式變形，可以得到 1-無效/(有效+無效)
這是一個反比例函數，也就是說，其斜率變化隨着有效面積增加而減緩
也就是說，一開始擴大有效面積效果將會非常顯著(極端的來說，從0到1，造成了刷怪塔不刷怪和刷怪的區別)
而越往後擴大有效面積效果將會越來越不明顯
減少無效面積，玩家可以點亮周圍15x15個chunk中的地表和洞穴，或者將洞穴填滿
極限的來說，如果玩家可以把無效面積降到0，那麼全部怪物都可以刷在有效面積內，若一切條件符合，1秒內可以刷出40只怪物
但是這個方法的缺點也是很明顯，由於普通生存世界中無效面積非常大，要降低就十分耗時
如果不考慮洞穴，僅地表無效面積就有15x15x16x16=57600
刷怪封頂
刷怪循環中，首先進行的是刷怪封頂的判斷
如果周圍怪物數量達到了刷怪封頂數量，那麼刷怪循環就被退出
刷怪封頂的計算公式是 Cm x Chunks / 16
Cm是根據刷怪的種類相關的一個常數，怪物最高，動物其次，水生物最低(再次我們只考慮怪物)
Chunks是周圍17x17個chunk中可刷怪的chunk的總數
注意，雖然刷怪範圍是15x15個chunk，但是計算刷怪封頂的時候是用的17x17的範圍
計算的結果是當週圍17x17個chunk都可以刷怪的時候，怪物封頂是79個
也就是說，當到達了79個怪物之後，就不再進行刷怪了，直到怪物數量降低到79以下
因此引出了以下結論：
1、殺怪越快，刷怪越快
2、要保證周圍17x17個chunk中沒有無效面積，但是又要保證至少每個chunk都有面積可以刷怪
1主要體現在刷怪塔設計上，收集系統和殺怪系統速度越快越好
根據刷怪機率可以算出刷怪塔設計的刷怪速度，如果說收集和殺怪系統無法達到這個速度的話，那麼收集系統和殺怪系統的速度就是刷怪塔的最終速度，就算刷怪速度再快也沒用
2一般在生存模式中不需要考慮，由於生存模式的地圖大部分包含大量的地下洞穴，保證了周圍17x17個chunk都可以刷怪，也就是保證了刷怪封頂是79個
但是如果玩家決定要清理17x17個chunk中的全部無效面積的話，請保證在每個chunk中至少有一個方塊符合刷怪條件，並且把這個方塊點亮
這樣的話，能保證刷怪封頂仍然是79，但是那一格不會刷出怪物影響效率
刷怪塔的選址
刷怪循環和怪物行爲，以及1.0以後導致的世界高度增加到256，對刷怪塔設計有很大的影響
由於世界高度增加到256了，但是怪物仍然保持128格外的消失範圍，讓提高刷怪塔效率簡單很多
一般選擇將刷怪塔建在海上，周圍15x15個chunk都被海洋覆蓋
這樣無效面積直接降低了很多
而主角的等待位置位於海牀的128格以上
這樣在無效面積內刷出的怪會馬上消失，不會堆積到刷怪封頂，讓刷怪循環一直繼續
而所有有效面積都應該分佈在主角的24格空間距離以外，這樣有效面積纔可以真正的刷怪
結論
以下是一些提高刷怪塔效率的方法
適合於目標高效率的刷怪塔
1、無效面積全部位於玩家128格以外
2、有效面積全部位於玩家32格以外，128格以內
3、保證周圍17x17個chunk每個至少有一格可以刷怪
4、增大刷怪塔有效面積
5、減小無效面積(點亮洞穴、填埋洞穴)
6、加快收集和殺怪系統速度
關於怪物遊蕩進水流的刷怪塔的說明
這種刷怪塔估計是大部分玩家第一次會造的刷怪塔了
成本非常低，製造難度也低
但是由於設計本身的缺陷導致了這種刷怪塔速度不快
其中最主要影響效率的因素是，怪物行爲與主角距離的關係
怪物只在24格以外刷出，而到了32格以外就不會運動了
所以說，實際上可以做刷怪層的空間十分有限
由於有效面積低，自然速度就慢了
其次怪物遊蕩進水流本身也是一個緩慢的過程
怪物從刷出到被殺死經歷的時間太長，已經達到了刷怪封頂，因此限制了進一步的刷怪
關於收集系統
最常見的收集系統就是水流系統
透過水流的推動將怪物收集到一個地方
建造成本低而且非常實用
但是對於高效率的刷怪塔來說並不是最好的解決方案
當傳輸距離較長的時候，水流速度就跟不上刷怪速度了，往往會導致怪物沒有被儘快運輸到殺怪系統，導致卡住了刷怪封頂
相對速度比較快的是活塞系統，透過活塞電感推動將全部怪物集中到一個區域，速度非常快
耗資當然相對就較高
關於殺怪系統
殺怪系統有 岩漿、重力、水淹、活塞窒息、仙人掌、火焰等
這些殺怪系統中應該優先選擇重力陷阱
原因很簡單，殺怪速度是最快的，能跟上刷怪速度即可
而其次推薦的是岩漿陷阱，速度也比較快，但是不適用於蜘蛛
水淹、活塞窒息、仙人掌等都是不推薦的系統，速度慢
火焰不常用
總結一下刷怪塔的設計目標
刷怪塔的最終刷怪速度，由於有刷怪封頂，因此可適用水桶原理
也就是速度是由刷怪速度、收集+殺怪速度這2部份中最慢的速度決定的
如果收集+殺怪速度無法跟上刷怪速度，那麼由於到達了刷怪封頂，就不會有新怪物產生
反之，刷怪速度則成了刷怪塔的限制因素
因此一個好的刷怪塔，要2部份設計都要能達到十分高的速度
一些簡單的計算是需要的
從 有效面積/(有效+無效面積) 可以得到刷怪機率P
每秒刷出的怪物個數S就是20x2xPxT，T表示刷怪成功率
然後透過刷怪封頂C除以S就可以得到達到刷怪封頂所需的時間
這個時間就是收集+殺怪系統處理一隻怪物的最大耗時，這樣才能保證一直全速刷怪進行
從理論上，最大的刷怪速度是每秒20x2=40只，在沒有無效面積，有效面積至少爲40，刷怪封頂爲79的時候可以達到
但是這個速度就要求刷怪塔的收集+殺怪裝置要在1秒內將刷出的怪物處置，從設計上基本是不可能的
一個好的刷怪塔設計，即使沒有花費大量時間點亮地底洞穴，也是可以達到每秒1只怪物的速度
每秒1只的速度是挺不錯的速度，用水流收集+重力陷阱可以跟得上刷怪速度
目標怪物
儘管一個能處理全部怪物的刷怪塔是很完美的產物，但是也需要適當考慮取捨
要做到刷小黑就要保證設計無水，而且刷怪空間必須有3格
這樣就影響了有效面積的編排，特別是對於多層的設計，可容納的層數少了50%
而要做到刷蜘蛛，就要對一些處理進行改變，例如水流收集系統要進行大量修改
否則蜘蛛一直爬在牆上不進入殺怪系統，就有可能導致達到刷怪封頂，降低刷怪速度
適當取捨可以提高刷怪塔的速度
但是要注意的是，不處理一種怪物不等於無視，如果這個怪物無法被處理而一直滯留在有效面積內，那麼就等於浪費面積而且大量累計可以導致到達刷怪封頂不再刷怪
建議的方法是不處理就要限制這種怪物不生成
例如蜘蛛不要給有效面積內有任何2x2的空間，而小黑就不要給任何3格高的空間
