ポーション自動醸造機を作る

こんにちは．初めまして．毛虫が怖い人と申します．某大学の二年生です．夏休み，暇になって何かすることはないかと探していたら，一年前に作ったポーション全自動作成機の作り方をnoteにでもまとめて投稿するかということを思いつき，今この記事を書いています．

マイクラを遊んでいるとポーションを作りますよね．自分は古代の残骸目当てにネザーでブランチマイニングするとき，耐火ポーションを何個も作ってから採掘作業をします．耐火ポーションくらいならすぐにレシピがわかりますが例えば透明化のポーションはレシピがすぐ思い出せる人は少ないのではないでしょうか．そんなとき，調べるのは面倒ですよね．自動で醸造してくれる機械があったらいいのに…　そうです，作りましょう．

と，前座はさておき，ポーションを自動で作ってくれる装置をRS(レッドストーン)回路で作りたいと思います．「全自動で作れる」と言っても色々あると思いますが，ポーションの種類とオプション(時間延長とか)を選択すれば醸造台でポーションを自動で作ってくれるものを作りたいと思います(回収は手動)．
スイッチを押して

オプションを選択して

ポーションを選択すれば

望みのポーションが作成されます

回路の基礎的なことについてとりあえず言及しておきたいと思います．

NOT回路
入力がonときにoff，入力がoff時にonであるような出力を返す回路です．マイクラでは，レッドストーントーチが，ついているブロックに入力がoffのとき常にon信号を出し，入力がonのときに常にoff信号を出す(信号を出さない)ことを利用してNOT回路を実現できます．
こんな感じ：

AND回路
AND回路は2つの入力があって，両方がonであったときにだけonの出力を返すような回路です．マイクラではレッドストーントーチをうまく使って実現することが出来ます．
典型的なものはこんな感じ：

レッドストーントーチからレッドーストーンパウダーに信号が伝わっているのがなんとなく不思議ですがそれぞれの占有領域を考えれば，隣接していて不思議ではないことがわかります．
また，両方の入力がonであるときにだけoffの出力を返すような回路をNOTANDを略してNAND回路と呼びます．
例：

ところで，入力がonだのoffだのと言っていますが自分が勝手にそう呼んでいるだけで現実世界の回路については全く知識がないので現実世界で使うと怪しい言葉である可能性が高いです．また，レッドストーンは以降断りなくRSと略します．RSトーチが信号を反転させる働きがあることがわかっていれば理解できると思います．

実際に作っていく

ポーションのボタンを押すとポーションが製造されるようにしたいんですが，具体的にはどうするかというと，一列に素材運搬用のホッパーを並べてそこに素材の入ったドロッパーを接続して各ポーションの素材に対応したドロッパーにだけ信号が流れるようにします．言葉だけで説明しても分からないのでどういうことかというと，たとえば下の画像のような回路を作った場合は

レバーを押すと左のRSトーチがoffになる→右のRSトーチがonになる→上のRSパウダーの信号がonになる→ドロッパーが反応してホッパーめがけて中にあるアイテムを射出する
という流れでホッパーのレーンにアイテムが供給されることがわかります．トーチのon,offを一個一個見ていくよりはここがNOT回路になっているから…と考えていった方が分かりやすいかもしれません．(見やすさのために鉄ブロックを使っていますが石ブロックでも板材ブロックでも大丈夫です．ただ，ガラスやグロウストーン，ハーフブロックはダメです)また，下の画像のように回路を増やせば

(当然ですが)左から1,3番目のドロッパーにだけレバーを切り替えた際に信号が行くことがわかります．(リピーターを使わないとブロックから信号を引っ張りだしてこれないことに注意してください)(奥に見えているのは冒頭で説明したNOT回路とAND回路です)
さらに以下のように回路を増設すれば

手前のレバーを切り替えた際には左から2番目のドロッパーにだけ信号が伝わることがわかります．レバーをボタンに変えて各ポーションに対応させ，ホッパーの列を醸造台につなげれば自動で醸造台に自動でアイテムが運搬されていくというわけです．実際にもうちょっと作ってみるとこんな感じ:

まだ地面に面した回路はまだ未完成です．謎のピストンと磨かれた花崗岩はこの装置自体のスイッチで，またあとで詳しく説明します．よくわからない，またはそんなにいらないという人は上で説明したように，ドロッパーに直接回路をつなげばいいです．見にくいですがドロッパーは全部で15個あり，手前から順番にネザーウォート，フグ，マグマクリーム，ガストの涙，ブレイズパウダー，ファントムの被膜，金ニンジン，ウサギの足，砂糖，きらめくスイカ，クモの目，発酵したクモの目，レッドストーンダスト，グロウストーンダスト，火薬が入っています．順番はある程度前後させることが出来ますが手前のアイテムから順番にドロッパーに投入される都合上，ネザーウォートを最初に持ってきて発酵したクモの目，レッドストーンダスト，グロウストーンダスト，火薬はこの順番にしておくのが良いでしょう．
で，タートルマスターのポーション以外の14種類のポーションを作成できるようにしたいのですが，このまま横に伸ばすとスペースが大きくなってしまうので，少し工夫をします．
二ブロック開けたところにブロックとボタンを設置して

トーチとブロックを設置して

伸ばす

長すぎて信号が最後まで届かないので適当な場所(説明が下手で申し訳ないですが，「間」ならどこでも大丈夫)にリピーターを設置しておきましょう．で，横にトーチを置きましょう．トーチは横にあるブロックには信号を伝えないので隣のレーンに干渉することはありません．花崗岩の前にはリピーターを置きましょう(実は完成させてから気付いて修正したので上下数枚の画像と符合しない箇所があるかもしれませんがお許しください)
こんな感じで対応させることにして

各ドロッパーの回路と接続します(例えば水中呼吸ならネザーウォートとフグと最後の3素材)．これを全部にやっていきます．ポーションのレシピ一覧はここを見ればわかりますね．耐火，水中呼吸，低速落下，暗視，透明化，弱化は強化をすることができず，治癒と負傷は延長することができないのでそれらは出来ないオプションのところにははじめから回路をつないでおかないようにしましょう．また弱化は唯一ネザーウォートを必要としないことに注意してください．
繋げる作業が出来たら，こんな感じで回路を作ってやるとレバーを倒したときにだけドロッパーに繋がる回路が有効化され，このレバーを倒していない状態ではポーションのボタンを押してもポーションが製造されることはない状態になっています：

全部置くとこんな感じ：(上で言ったように完成後に修正したので写真がおかしくなっています)

(今までたぶん説明してこなかったのですがドロッパーの上にRSダストを置いてください)
後はこんな感じで各オプションに対応したレバーとドロッパーを対応させる回路を上と同じように作れば回路部分はほぼ完成です．(1.17で輝く額縁が追加されたのでせっかくなので使ってみました)

↑全部繋げて見せることはしませんがリピーターやブロックをうまく利用して回路どうしが繋がってしまわないように気を付けましょう．
回路がつなげ終わったら，醸造台の横にホッパーとチェストを入れてブレイズパウダーを入れましょう．

また，空いた横のスペースにチェストを設置して水入り瓶を入れましょう．

ここまで出来たら後は回路がなるべく見えないようにブロックを積み上げていけば一応完成です．お疲れ様でした．これで装置はほとんど問題なく使えるので，もう満足！という人は次の段落(?)は読み飛ばしてください

面白くない
これまでに説明した内容でほとんど完成なのですが，これでは面白くありません．マイクラが面白くないということではないですよ．回路に細工をしていきましょう．現在の回路の問題点はを挙げると，

・延長と強化のどちらも可能なポーションについて，間違えて二つともレバーを降ろしていると上手く醸造されない．
・たとえば延長のオプションだけ選択して，醸造台のスイッチを入れることなくポーションのボタンを押してしまうとレッドストーンだけが醸造台に運ばれてきてしまう

の2点です．二つ目はともかく，一つ目は起こりうることだと思います．これを防ぐ細工をしましょう．方法としては，グロウストーンの回路にのばした粘着ピストンと花崗岩(でなくてもいいけど)のセットを設置して，レッドストーンの回路とグロウストーンの回路が両方onになったときに粘着ピストンへの信号がoffになってひっこみ，回路を遮断するような回路を作ります．もう少し論理的に述べると，レッドストーンの回路とグロウストーンの回路をAND回路でつなぎ，それをさらにNOT回路に繋いだ上で粘着ピストンに接続させます．
こんな感じで回路を適当に繋げておきます：

(ホッパーにRS信号が伝わると動作が停止するのでガラスブロックにしておく必要があります)(一枚目の画像の黄色の回路の途中によく見るとトーチがありますが気にせずにリピーターなどにしてください)
NANDを作って

粘着ピストンに接続させます．

これで一つ目の問題点は解決です．二つ目の問題点を解決するには，スイッチの回路と各オプションの回路をそれぞれNANDで結び，NOTで否定します．こうすることで，スイッチが入っていない状態でポーションのボタンを押しても，何も起きなくなります．
とりあえず回路を繋げます．

スペース的に無理があったのですこし回路を迂回させます(ホッパーに接するブロックをガラスにしていることに注意)

次に適当な場所(灰色の回路よりは後)にNOTを持ってきて

こうすれば黄色については完成

他も同様に

これで二つ目の問題点も解決です

サバイバルで実際に作るときの注意点
サバイバルで実際に作るときは，ホッパーの上にブロックを置いて余計なアイテムが混入するのを防いだ方がいいと思います．また，この装置はかなり多くのレッドストーンを使っていてワールドを重くする原因になりますし，レッドストーン信号が伝わって明るさが変化する処理が重いと聞くので，ほとんどすべての場所が最大の明るさになるように松明やグロウストーンを各所に置いた方がいいと思います．

さいごに
ここまで読んで下さりありがとうございました．この装置はまだ改造の余地があります．例えば，ドロッパーに仕分け機をつなげて，アイテムを補充する手間をなくすこともできますし，醸造台を制御して出来上がったポーションを別の場所へ自動で持っていくことも可能です．(自分が去年の夏休みに作ったものに関しては，実際に後者の機能を実装しました．)マイクラ上の2進10進変換回路も似たようなことをしているらしいのでこの回路が作れた人はそれに挑戦してみるのもいいかもしれません．