“首先是計算機構造原理,仍以反相器為例,用法陣和法質結合就能實現。”
順說著,悠悠風就投影出一個畫面,顯示的是兩條玻璃狀材質線段以銳角相交的剪刀狀圖形,廖蒙猜這種透明材質應該就是法質。
剪刀所在平面垂直於地面,中間交點有個轉軸,將兩條線段分為四條線段,兩兩一組分別位於轉軸左右兩側,每組內兩條線段呈上下排布。
左側的兩條線段一個水平,一個斜向上。它們頂端都有一個紅色小投影,兩個小投影看起來一樣,並且投影大部分和線段重疊。
右側兩條線段一個水平,一個斜向下,與左側斜向下那條線段位於同一條直線上。它們頂端也有兩個小投影,只有斜向下分支上的那個是與左側一樣的紅色投影,而水平那個是藍色。但右側兩個投影都只有一小部分與線段重疊,大部分位於外側。
悠悠風讓投影播放起來,當左側投影為紅色時,剪刀不會動,右側水平分支投影為藍色。當左側投影變為藍色時,剪刀會逆時針轉動,左側上分支轉為水平,右側下分支轉為水平,即右側水平分支頂端變為紅色。
“看明白了吧?這就是個小蹺蹺板,左端輸入右端輸出,紅色藍色投影是兩種法陣,分別代表1和0。
而這兩種法陣內部都是均勻但反向的矢量場,簡稱上矢量和下矢量,分別會讓蹺蹺板往上轉和往下轉。而法質可以和法陣錨點綁定,所以可以帶著法陣一起轉動。
這樣不管左側如何輸入,右側水平分支輸出總是和左側顏色不同,這就構成了反相器。
至於與門、或門等邏輯單元也是由類似的蹺蹺板構成,只不過需要好幾組蹺蹺板,並且每端分支可能有三個。
每個邏輯單元的輸出信號又作為下一級邏輯單元輸入信號,大量邏輯單元這樣組合起來就構成了數字集成電路,也叫做芯片。
為了區別於現實中由晶體管構成的芯片,我們將這種由法質法陣構成的芯片叫做法力芯片。
給法力芯片配上與外界交互的輸入輸出設備,就是計算機了。
即便是最簡單用途的計算機,其芯片電路結構也很複雜,但比起現實世界的晶體管組成的、達到同樣程度功能的邏輯電路,已經簡單了不止一個量級。”
廖蒙對計算機有所了解,而如今見到悠悠風她們隻用這麽簡單的機構就組成了芯片,還是感到很新奇,不過他也有疑問。
“法力芯片算是一種機械芯片吧?芯片要是運動起來會影響運行吧?”
“沒錯,你注意到關鍵了。機械結構在運動或者受到外力作用導致自身加速度變化時,自身內部運作的確容易受到影響。只不過這種影響不大。
因為芯片此時加速度變化是整體按照幾乎相同的加速度變化,這樣內部邏輯單元的蹺蹺板結構受到的非平衡力矩很小,不會導致明顯的額外轉動。
當然,前提是需要芯片足夠小,而且哪怕非平衡力矩很小,我們也要考慮。
具體方法就是就是給芯片電路添加穩定裝置,也是由蹺蹺板這種簡單結構構成,可以阻止蹺蹺板在非輸入信號作用下轉動,另外還可以讓每一級邏輯單元輸出信號強度穩定在指定程度內,保證輸出穩定的0和1信號。”
“法力芯片是靠投影的體素作為法陣投影對象,然後生成對應色度的法陣作為輸入信號的吧?它可以檢測出除了代表1和0紅藍色以外的色度嗎?”
“可以的,
靠矢量分解和阻力法陣分隔。” 悠悠風一邊投影一邊說明,
“每個體素的色度分為顏色和亮度,分別對應矢量方向和亮度。三維空間中的方向有三個自由度xyz,將一個色度快複製為多組,歸位三類,在每一類的每一組內分別放置一個沿著xyz中某個方向的檢測電路蹺蹺板。
然後作用在各個蹺蹺板輸入端的力量就是這個輸入力矢量在這個方向上的分量,而每組蹺蹺板上附加了一個阻力大小不同的阻力法陣。
當輸入力矢量大於阻力法陣,就可以讓蹺蹺板轉動,不然就不會轉動。
對於任意大小的力矢量分量,發生和不發生轉動的蹺蹺板組合起來會輸出一組二進製數字。在我們的分組范圍內,這個二進製數字就對應這個方向上的矢量大小,即對應分量。
再將三個分量組合起來,就構成了表示對應色度的數字信號。
而輸出信號設備也是靠同樣原理生成指定色度。”
“哇,那如果要檢測或生成色度表上的一切色度,那輸入輸出模塊得包含相當多的檢測電路吧?”廖蒙問道。
“是啊,但目前我們才將色度表測量完畢,要實現一切色度的檢測和生成的芯片工作量太大,暫時完成不了,目前的計算機只能完成部分色度檢測生成,其中生成的色度更多一些。
但這已經足夠完成目前我們所需的大多數生產和軍事任務了。
你問這個問題是和戰鬥相關嗎?”
“對啊,過去我期待計算機,最主要就是想要能夠在戰鬥中實時計算戰鬥策略的計算機。而這種計算機的首要功能就是能檢測環境圖像,包括敵方身形和周邊地形。
而這兩者對應圖像可能包含任何色度,如果不能檢測一切色度的話,那在戰鬥中實時計算策略就不可行了。”
悠悠風沉默了一會兒,說,
“以前我們有想過靠計算機來實時計算戰鬥策略,但那時我們用機器人理論研究格鬥的工作剛起步,還不確定實時計算戰鬥策略的效果怎樣。
而且即便到後來我們研究出的格鬥模型也不夠完備,有時候計算出的策略不足以應對當前的格鬥狀態,所以就一直沒把檢測色度模塊的研製當做重點。
要是之前你在這就不會這樣了。
你看要不我們現在將芯片研製重點轉到色度檢測模塊上來?如果在開戰前完成,那你可以實現為每個戰士配置上自動戰鬥策略計算程序麽?”
“啊?”
廖蒙一愣,隨即搖搖頭,
“目前還做不到僅通過有限公式就覆蓋一切戰鬥情形,很多公式需要根據具體情形構建。而且每個人的體型和質量分布不一樣,構建模型的工作量會人數而增加。
我頂多幫幾個人構建完整模型,大多數人需要自己學習機器人格鬥理論,然後基於我提供的基本模板來構建自身模型。
但我想開戰前還沒法將格鬥理論都普及,所以你們的研製方向暫時別改了。”
“那好的,不過其他人的模型也不用你親自幫忙構建了,你教我們理論方法就行。接下來時間很緊,需要你將主要時間花在其他地方。”
“沒問題。你說的其他地方指哪些方面?”
“首要就是指點戰士們格鬥練習和教科研院研究者們機器人格鬥理論,而另一件需要你幫忙的就是飛行格鬥技術創建。
你也知道,地面格鬥受製於加速度上限,只有飛行格鬥才能突破這一上限。事實上現在百級玩家們主要在準備的就是這件事,一旦他們能實現飛行格鬥,那對地面格鬥者就能完全碾壓。
但現在我們對飛行格鬥技術的了解還幾乎是空白,不知你了解多少了?”
飛行格鬥和地面格鬥是兩種完全不同的體系,而廖蒙才二十六級,距離能飛行的一百級還差老遠,悠悠風不知道廖蒙有沒有飛行格鬥方面的準備,所以有此疑問。
“已經有基本模型了,不過據我所知,僅靠圖像想象的方式很難進行飛行格鬥吧,需要有能定量控制飛行法陣的芯片才行,你們現在應該就在研究這個吧?
我需要知道這種芯片的具體使用方法,才知道怎麽把模型接上去。”
悠悠風臉上露出一抹欣喜,
“沒錯,這種芯片是飛控芯片,是如今科研院最核心的項目。既然你對此早有準備,那我直接說重點。
第一代的芯片硬件研製基本快完成了,現在還在編寫系統,另外百級玩家們正在通過程序模擬如何控制飛行法陣實現飛行戰鬥。
這種飛控芯片是參照戰機控制設計的,具體芯片結構不說了,先說它的操控算法原理。
人體飛行有六個自由度:前後/左右/上下三個移動自由度,和俯仰/偏航/滾轉三個轉動自由度。
而我們的飛控系統是按照現實戰機設計的,但戰機操控少了左右和上下這兩個移動自由度,而且這兩個自由度的飛行操控對人而言真的很難,另外加到芯片輸出模塊上會導致複雜度翻幾倍,所以就沒加在飛控芯片上,也就是說飛控芯片只有四個操控自由度。
你看這種設計可以麽?”
廖蒙沉吟一會兒,原本他推演過六個自由度的飛控模型,如今少了兩個自由度雖然讓飛行靈活度降低一些,但只要比西方聯盟所實現的飛行靈活度高就行了。於是他問道,
“西方聯盟有在研製飛控芯片麽?到什麽程度了?”
“應該有在研製,但肯定明顯落後於我們,因為之前他們內部一直在打仗,直到三大公會和我們做過交流才開始自己的科學研究以及工業發展。”
“那就行,四個自由度的操控應付他們已經足夠了。你接著介紹吧。”廖蒙問道。
悠悠風投影出一個嵌套著一個菱形的球體。
這個菱形有一點兒厚度、上面有個凸起,由兩個等腰三角形組成,分別是紅色與藍色,其中紅色的指向前,藍色指向後。球體則由三個相互垂直的圓圈構成。三角形中點正好位於球心。
這種球體就像動作設計軟件中關節上的球形輔助坐標軸,三個圈分別代表三個轉動自由度。廖蒙對此很熟悉。
“這個菱形就代表人體,叫做本體,可以進行俯仰/偏航/滾轉轉動,每種轉動都會在這三個輔助坐標圈上留下一個扇形虛影,代表對應轉動力矩,對應著角加速度,會以數值標出來。
本體也可以伸長,紅色三角形往前伸長代表加速,伸長程度代表推力,對應著加速度。藍色三角形往後伸長代表阻力,對應著反向加速度。兩者都會以數值標注。
人在操控飛行法陣時需要在這個菱形形區域盡量想象出一個一樣的菱形,叫做虛影。算法會讓本體位姿與虛影位姿盡量一致。
如果要轉向就想象這個虛影進行轉向,本體會跟著轉向。
另外,飛控芯片會生成一個法陣投影對象,長得和人體一樣,內部充滿色度塊。而人體內的法陣會按這些色度塊生成對應力場。
芯片會根據本體轉向數據改變投影對象中各色度塊的色度,人體內法陣也會按此改變,然後就產生了對應轉動力矩,讓人體轉向。實現飛行加減速的過程也是類似。
當然,比較麻煩的是,對於同一位姿本體,只要人體位姿改變,投影對象的色塊也要跟著改變。
因為同一色塊生成的力場是在大地坐標系下的力場,而本體位移代表的力場是在人體坐標系下的相對力場,只要人的方向改變,哪怕本體不變,也需要實時改變投影色塊對象,才能讓法陣力場在人體坐標系下的方向與本體一致。
飛控芯片的研製在這方面花了不少時間,好在已經解決了。
相比起完全靠人腦想象運動場景或體內法陣投影來實現飛行,靠飛控芯片實現飛行的精度更高,難度更低。
但你應該也看出來了,靠芯片飛行的難度也不低。
首先是人想象出的虛影一般是不太規則還有點兒模糊的菱形,而越不規則越模糊,本體位姿與人實際想要實現的位姿誤差越大,最終飛行效果與期望相差越大。
我們測試過,要做到一直想象出較為規則和具體的虛影,是要經過一番訓練的。
另外,虛影或本體的圖形變化隻代表力矩或推力,這不是我們習慣的動作方式。畢竟我們在地面格鬥時主要是靠人腦運動中樞直接控制運動,大腦頂多會同時想象一下運動動作,和操控飛行完全不同。
百級玩家們通過模擬軟件嘗試過,結果很不習慣。”
“沒事,生成狀態動作數據表後,就能用讀表的方式操控了。”
廖蒙一直在使用讀表格的方式戰鬥,雖然之前的表格數據圖像是運動圖像,如今飛行的數據圖像是菱形變形圖像,但難度沒有增加太多。
悠悠風點點頭,
“這樣就好,不過我們也嘗試了另一種更簡單的操控方法。”