在《Minecraft》裡用方塊打造世界

生活中的程式

Feb 12, 2023

今天介紹另一款很適合國小~大學學生試試的遊戲：《Minecraft》。

Minecraft 是什麼?

《Minecraft》從2009年發布至今可以說是非常長青的遊戲，目前由微軟旗下負責開發與營運，活躍玩家數超過一億，台灣訂閱數最高的Youtuber葉式特工有一部影片就是仿拍真人版《Minecraft》，至今點閱數高達三億。

《Minecraft》特色就是僅需要用一個個方塊堆疊就能打造屬於自己的世界。

2021年台大因為疫情取消實體畢業典禮，就有學生在《Minecraft》用一個半月的時間搭建出整個虛擬台大校園，並在麥塊裡舉行虛擬畢業典禮。

各種遊戲模式

除了創建專屬世界外，《Minecraft》也有不同模式可供選擇:

生存模式：在有限的資源下，蒐集、合成素材，建造庇護所避免遭受怪物攻擊，若生命值降成0會死亡但可以重生。
極限模式：生存模式的變種，但無法重生，死了就真的往生了。
冒險模式：生存模式的變種，無法破壞和放置任何方塊，確保地圖不會被更動。
創造模式：擁有無限資源，可隨意生成或破壞任何方塊而且不會死亡。
多人遊戲：多個玩家同時連線，台大畢典便是架設伺服器並限制台大學生參與。
自訂模組：《Minecraft》允許修改程式碼，並有眾多人提供與原版不同的方塊、物品、怪物、地圖，透過下載模組便可以擴充原本的世界觀。

為什麼玩Minecraft ?

《Minecraft》適合所有年齡層，也包含中文、英文等多種語言，在《Minecraft》中可以學習架設伺服器、用程式碼去操作《Minecraft》、透過建造女巫工廠學習邏輯，也可以學到工程、數學、美術、化學等概念。

工程學：設計和建造各種結構，包括利用紅石電路進行運算和控制；認識結構方塊、3D列印等技術。
數學：使用座標系統和幾何形狀來建造建築。
美術：使用不同顏色和材料來創造建築和園林，也能提升視覺空間能力。
化學：蒐集稀有元素、用特殊器材製造化合物、做出電子層與立體的元素週期表。
自然：用植物判斷方位，例如：利用向日葵面對方向判斷東方的位置。

舉例來說，紅石電路可以用來控制其他機械，其中分成三大類：提供訊號來源的電源、傳遞訊號的傳輸元件、根據訊號做出反應的機械元件，其中訊號來源的有無對應到電腦二進位制的1與0，透過這些元件可以設計出大部份你想的到的機器。

女巫工廠就是一個簡單且報酬率高的生產機器，首先找到女巫小屋，用方塊框出女巫的生成點，再將小屋打掉重建，依序放入紅石電路、火把等，並在工廠內部設置各式陷阱，終極目的就是為了讓女巫生成後可以直接利用陷阱將女巫擠死，透過自動化整個流程來不斷生產戰利品，這對中小學生而言就是很好練習邏輯與流程控制的機會。

教育版《Minecraft》

Screenshot image 3 — 圖像化的程式編輯器，可以在遊戲裡直接寫程式來操作，(Ref)

近幾年也推出教育版，內建圖像化的程式編輯器，支援在裏頭寫程式來操控遊戲、內建化學模組可以進行模擬實驗，同時可以進行元素反應生成化合物，除此之外，數學、語言、藝術、情感表達都有對應的模組。

利用 Python 控制 Minecraft

除了一般的遊戲外，Minecraft 也支援透過程式碼來直接創建特定事物，舉例來說以下的程式碼可以創造出一個彩虹：

import mcpi.minecraft as minecraft
import mcpi.block as block
from math import *

colors = [14, 1, 4, 5, 3, 11, 10]

mc = minecraft.Minecraft.create()
height = 60

mc.setBlocks(-64,0,0,64,height + len(colors),0,0)
for x in range(0, 128):
        for colourindex in range(0, len(colors)):
                y = sin((x / 128.0) * pi) * height + colourindex
                mc.setBlock(x - 64, y, 0, block.WOOL.id, colors[len(colors) - 1 - colourindex])

上面的程式碼就是用簡單的三角函數以及色彩變換，來讓對應色彩的方塊出現在正確的位置，要寫出這種程式碼不難，但也不容易。

重要的是透過這個過程告訴學生：數學重要嗎？很重要。