論理ゲート、メモリ、無線を備えたサンドボックスゲーム。そして、決して止まらない機械

論理ゲートのあるサンドボックスゲームはある？

はい。しかも、これは惑星まるごとの上で動きます。Openworld は、論理ゲートを組み込んだボクセルサンドボックスゲームです。スイッチ、リレー、センサー、AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR ゲート、ディレイ、メモリ、そして本物のケーブルでつなぐ無線機。舞台は丸い惑星で、まっすぐ歩けば出発点に戻り、本物の空の下、太陽まで続き、Mac（Apple Silicon）、Windows、Linux でネイティブに動きます。

回路パズルと違うのは、あなたの回路が生きた世界で何かを*する*こと。夕暮れに家を照らし、友だちが近づくとドアを開け、タンクがあふれる前に警告し、あるいは無線で惑星の向こうにメッセージを届ける。そしてそれらはOVM（Openworld Virtual Machine）の中で動き、あなたが遠くにいる間もシミュレーションされ続ける。

• 256信号ケーブル上の値、0～255
• 128信号がオンとみなされるレベル
• 50ミリ秒：論理部品ごとに足される1ターン
• 256無線チャンネル

論理ゲートですか、それともコーディングですか？

ほとんどは論理ゲートです。スイッチ、インバーター、メモリラッチを組み合わせて、AND・OR・NOT の回路、さらにはコンピューターまるごとを作ります。動作を設計するのでコーディングのように感じますが、1 行も書きません。電気技師のように、部品をひとつずつ組み上げます。

回路は、単純なルールのまま手で組み立てます。信号は単なるオンオフではなく 0 から 255 の数で、「全開」「半分」「少し」を表せます。128 以上でオンとして数えられます。ロジック部品は 255 か 0 を返し、部品ごとに 50 ms のターンが 1 つ加わるので、信号が作品の中を進むのが目に見えます。そして信号と電力は別々のものです。ロジックは細い信号ケーブルを通り、ランプを灯したりモーターを回したりするエネルギーは、作って電力ケーブルで運ぶ必要があります。エネルギーの話はすべて電気と無線のガイドにあります。ここではロジックに絞ります。

つまりプログラミングゲームではない？

コードもスクリプトもない。すべての振る舞いは、世界に置いた部品とその間のケーブルから生まれる。ロボットを一行ずつプログラムするゲームがほしいなら、これは違う。回路が動く様子を自分の目で見て、その中を歩きたいなら、これがそうだ。

部品：信号を送るもの、聞くもの

どのデバイスにもポートがある。入力は緑、出力はオレンジで、ケーブルを持つと光る。さらに今は、それぞれに名前と向きの小さなタグ（「入力A · 入力」「書き込み」「チャンネル3」）が表示される。F1で隠せる。何も持たずにデバイスを右クリックすると、そのシートが、簡単な言葉と矢印と実際の数値（「180 × 100 ÷ 255 = 71」）で、何をするものか、今何をしているかを説明してくれる。

信号を送るもの

• ライトスイッチとボタン：オンの間は255。スイッチは、シートで決めた0～255の値を送ることもできる（1にしたスイッチは「+1」、100にしたものは「×100」）。ボタンは1秒間押された状態を保つ。
• 人感センサー：プレイヤーや生き物が前に立っている間は255（半径1～8 m）、立ち去ったあと数秒保持する。見張るには少しの電力が要る。
• 液位センサー：タンクに当てると、どのくらい満ちているかを0～255で教える。これも電力が要る。
• チャンクセンサー：周囲の土地が読み込まれて安定している間は255。
• バッテリーは充電量を、ソーラーパネルは出力を、発電機は動いているかどうかを、受信アンテナは聞こえているものを報告する。

聞くもの

• 電気リレー：コマンドが目盛りの半分の128に達すると、電力ラインを閉じる。閉じている間は2 Wを消費する。
• トランジスタ：信号に従って電流の一部を通す。信号÷255。これがディマーだ。その先のランプは四段階で光る。
• バルブ：手動で、または信号に比例したコマンドでパイプを開く（20 W）。隣の蛇口は、バケツを満たすだけ。
• 信号ケーブル上のドアと落とし戸は128で開き、それ未満で閉じる。
• ランプ、機械、モーター、ポンプは、コマンドが0に落ちると止まり、モーターの速さはそのコマンドに従う。
• ジャンクション：ケーブルを分岐させる。信号ケーブルでは、信号を各枝にコピーする。

論理部品（アルファ1.0.9の新要素）

• ディレイ：Nターン前に受け取ったものを返す。1～600ターン、つまり0.05～30秒で、初期値は0.5秒。
• 論理ゲート：AND、OR、NOT、NAND、NOR、XORをシートで選ぶ。NANDとNORはANDとORを反転したもので、XORは入力のちょうど1つがオンのときにオンになる。信号の8ビットをビットごとに処理する（NOTは255 − Aを返す）。信号が0か255なら、おなじみのゲートそのもの。
• オペアンプ：加算（255で頭打ち）、減算（0未満にならない）、三数法 A × B ÷ C（Cを未接続にすると255になり、割合の計算になる）、あるいは A > B と A = B の比較。
• メモリ：書き込み入力の立ち上がりで値を取り込み、保持する。Dフリップフロップで、最初は0。
• 光カプラ：片側に信号チャンネル8本、反対側にファイバー1本。レーザーにすると信号をファイバーへ送り出し、フォトセルにすると読み戻す。5 Wが必要。
• ディスプレイパネル：4つのコマンド入力を持つ大きな壁掛けの看板。文中の {1}～{4} がリアルタイムの値に置き換わる（「バッテリー: {1} %」）。電力は1 W。

論理部品に電力ケーブルは要らない。つないだ信号ケーブルが給電する。小電力ケーブルが要るのは、カプラとディスプレイパネルだけだ。どれも鉄で縁取った小さなオークの箱で、上面と前面に設定が真鍮で刻印されている（「0.5s」「AND」「A+B」「A*B/C」「>」「MEM」「TX」/「RX」）。出力がオンの間は、ガラスのランプが点く。古いデバイスにも刻印が付いた。アンテナの「CH 7」、バルブの「AUTO」、人感センサーの「4m 2s」。部品はすべて、レシピブックのテクノロジーのブランチから、クラフトグリッドで作る。

信号を運ぶとき、信号ケーブルは256 m、光ファイバーは10 kmまで届き、オクトファイバーは色ごとに一つ、8つの信号を同時に運ぶ。それより遠くは中継器が渡していく。こうした細いケーブルは、壁沿いや棚の下に、ボクセル単位（25 cm）で好きなだけきれいに敷ける。

Openworldで論理ゲートを作るには

今ある部品で実際に動く回路を紹介する。昔ながらの電気工のコツも健在で、新しい箱がその先を開いてくれる。下のシーンで5つ試せる。スイッチとボタンをクリックし、回路を切り替え、パルスが走るのを見よう。金は電力、赤は信号だ。

• AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR：箱は1つ。 論理ゲートのシートで種類を選び、入力AとBを配線する。電気工のやり方も使える。リレーを2つ直列にすればAND、1本の信号ケーブルに送信側を2つつなげばOR。ケーブルは常に、乗っている中で最も高い信号を運ぶからだ。/ovm demo home の家が、2つの人感センサーで玄関のドアを開けるのもこの仕組み。
• クロック：ディレイとNOTをループさせる。 NOTがディレイの出力を反転して入力に戻す。信号は0.5秒ごとに、永遠に反転し続ける。ディレイを短くすれば、拍が速くなる。
• パルス。 信号と、その遅らせたコピーのNOTとのAND。ボタンがオンになると、ディレイの長さだけの短いパルスが1回出る。
• カウンター。 ボタンをメモリの書き込みに、メモリの出力を加算に設定したオペアンプに、Bには1にしたスイッチを、和をメモリの値に戻す。押すたびに1ずつ増える。メモリをディスプレイパネルにつなげば「カウント: 7」と読める。
• トグル。 値が自分の出力のNOTになっているメモリと、書き込みにつないだボタン。押すたびに反転する。広間の照明を、ボタン1つで。
• 調整できるしきい値。 リレーは128で閉じる。ほかのレベルにしたければ、「>」に設定したオペアンプと、好きな値にしたスイッチを使う。「タンクが200超え」のように。
• バッテリーの割合表示。 A × B ÷ C に設定したオペアンプ。Aにバッテリーの充電量、Bに100にしたスイッチ、Cは未接続。255が100になる。ディスプレイパネルに「バッテリー: 71 %」と出る。
• 比例制御：ディマー。 トランジスタにつないだ液位センサーで、タンクが満ちるにつれてランプが4分の1ずつ明るくなる。バルブなら水位に追従する流量、モーターなら速度になる。
• 8レーンのバス。 8つの信号をレーザーに設定した光カプラへ入れ、最大10 kmのオクトファイバーで運び、反対の端のフォトセルに設定したカプラで受ける。操作盤をまるごと、遠くへ。

完成品がほしい？ クリエイティブのワールドで /ovm demo logic を実行すると、そのうち4つがプレートつきで建つ。ランプを点滅させるクロック、パネルに出るバッテリーの割合、押すたびに上がるカウンター、2つのカプラの間のファイバーを3つのスイッチが横切る回路。

スイッチ、ボタン、部品をクリック

近くに誰もいなくても動き続ける機械

回路は、読み込まれたチャンクに依存しません。すべての装置とリンクは OVM にも登録され、OVM はチャンクが読み込まれていない場所でもそれらをシミュレートします。惑星の反対側を探検している間も、センサーは読み取りを続け、リレーは切り替わり続け、タンクは満ち続けます。

OVMは独自のスレッドで動き、毎秒20周を目標にし、1周は常に50 msのシミュレーション時間だ。巨大なものを建てると下がるのはOVMのペースで、すべてが均等に遅くなり、何も飛ばされない。ゲームのTPSが下がることは決してない。プレイヤー、生き物、ブロックは通常の速さのままだ。画面のバッジが知らせる（「OVM 12 Hz (60 %)」、90 %未満でオレンジ、50 %未満で赤）。/ovm stats で詳細が出て、F3デバッグ画面にもOVMカードがある。

距離はほとんどコストになりません。リンクは、両端と長さと落差を持つ 1 本のチャンネルなので、谷を渡るケーブルでも惑星を一周するパイプラインでも、短いものと同じコストです。コストになるのは装置の数です。これは、あなたがいない間も工場が動く理由でもあります。かまどやコンベアは、回路と同じシミュレーションの中にあるのです。

/ovm stats
/ovm scope world
/ovm scope loaded

無線：マストと、月を追うパラボラ

アンテナはケーブルなしで信号を運ぶ。チャンネルは256ある。送信機は自分のチャンネルでコマンド（0～255）を送り、そのチャンネルを聞いている範囲内のすべてのアンテナが、聞こえたものを自分の信号ケーブルに載せる。家でボタンを押せば、隣の村でランプが点く。

• 全方向マストは周囲すべてに話しかける。谷や村にぴったりだ。月には届かない。
• 指向性パラボラはビームを2°の円錐に絞り、同じ電力でずっと遠くまで届く。望遠鏡ビュー（×1～×32）で狙うか、月を追うように指示する。月からなら地球を。惑星が回るにつれ、自分で回る。

そのシートははっきり語る。ターゲット（近く（100 m）、村（1 km）、地域（10 km）、遠く（100 km）、月）を選ぶと、消費量を教えてくれる。到達距離は本物の無線の法則（フリスの公式）に従う。ゲームで6万km離れた月に届くには、両端にパラボラがあって約34 kWが要る。

そして電波は地面を決して通り抜けない。二つのマストの間の丘、丸い惑星の曲率、月が沈んだときの地球そのもの。リンクは切れる。ターゲットが地平線の下に沈んだパラボラは、再び昇るまで黙る（「ターゲットが地平線の下」）。ビームを見るには /radio show-signal true と入力しよう。

歯車、変圧器、信号記録機

好きな比率の歯車

動きも道具箱の一部だ。電気モーターは軸を120 rpmで回し、その軸に自分の歯車を取り付ける。小（1 m）、中（3 m）、大（5 m）、木、鉄、鋼製。ちょうどよい距離で隣り合った二つの歯車は自然にかみ合う。比率は大きさの比で、向きは反転する。必要な速さが得られるよう連結しよう。エネルギーは保存される（かみ合うたびに少し失う）。矛盾した歯車列は、ただ固着する。

変圧器

電力は2種類のサイズのケーブルで運ぶ。小電力ケーブル（10 kW）と大電力ケーブル（250 kW）だ。変圧器が両者をつなぎ、効率97 %で昇圧も降圧もする。谷を越えるときは昇圧し、家ではまた降圧する。すべて電気ガイドにある。

信号記録機：紙に記録するレコーダー

信号が時間とともにどう変化するかを見るには、机の上の記録計、信号記録機があります。紙と少しの電力（15 W）を与え、信号ケーブル、またはオクトファイバーをつなぐと、8本のペンが8チャンネルを色分けで描きます。速度は毎秒 20 ポイントから毎分1ポイントまで選べます。1枚のシートには 128 ポイントが収まり、紙のカードのように読めるチャートになります。記録機は16枚を順番に保管するので、センサーの一晩分がまるごと残ります。

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   電力

   ソーラーパネルか発電機と、タンクの角まで通した小電力ケーブル。

2. 2

   センサー

   液位センサーをタンクに当て、そのケーブルから電力を供給する。読み取りに3 W要る。

3. 3

   リレー

   センサーから、ランプの電力ラインにある電気リレーまで信号ケーブルを引きます。半分以上満ちると、ランプが点灯します。

4. 4

   記録

   信号ケーブルにジャンクションを加え、紙を入れた信号記録機をつなぎます。朝になると、チャートに一晩中の水位が記録されています。

世界を動かす回路

ひと目で読める部品でコンピューターを作ることもできますが、回路はまず世界を動かすためのものです。家、ポンプ、作業場、そして惑星全体で働き続ける無線リンク。友達にも、Mac、PC、Linux で光って見えます。

この先の予定

OVMはまだ若い。2026年10月に登場し、論理部品はアルファ1.0.9で加わった。アルファの間も作り直しが続くので、正確な数値は変わるかもしれない。各デバイスのシートには、いつも現在の値が出ている。ディスプレイパネルは今のところ、数値を10進数でしか表示できない。次の予定は、宇宙へ届くアンテナだ。軌道上の中継アンテナと、惑星の反対側へ、あるいは宇宙ステーションへ信号を渡す衛星。まだゲームには入っていない。今でもロケットで軌道へ飛び、自分の宇宙ステーションを建てることはできる。それらを結ぶ無線は計画中だ。