Lithium — Minecraftのゲームロジックを最適化するMod

Lithium — Minecraftのゲームロジックを最適化するMod

Lithiumは、Minecraftの内部ゲームロジック——モブ、ブロック、エンティティの計算——を高速化する最適化Modです。サーバーは毎ゲームティックごとにワールドの状態を再計算します。モブを動かし「考え」させ、ブロックを更新し、衝突判定を処理し、機構ブロックを稼働させます。負荷の高いワールドでは、これらの計算がボトルネックとなり、ティック処理時間が伸びてラグが発生します。このModはバニラの挙動を一切変えることなく、同じ計算をより高速に実行できるようこれらのシステムを書き換えます。シングルプレイでもサーバーでも動作し、グラフィックではなくワールドシミュレーションそのものを高速化します。

Modが具体的に何を高速化するか

Lithiumは単一のパッチではなく、ゲームの各サブシステム向けに独立した最適化を集めたものです。それぞれが特定のコード片をより効率的なものに書き換えつつ、結果はオリジナルと完全に同じになるようにしています。

主な最適化の方向性:

• モブAI。 モブが毎ティック周囲の他のエンティティを探索する代わりに、Modはイベント駆動モデルへ移行します。誰かがモブの索敵範囲に入ったときにのみ通知される仕組みです。経路探索もより高速なコードに書き換えられています。

• 機構ブロック。 チェスト、醸造台、かまどなどのブロックは「スリープ」状態になり、中身や状態が変化しない限り毎ティック処理されなくなります。使用されていない醸造台や消えたかまどは、サーバーの処理時間を無駄に消費しません。

• ブロックティック。 ランダムティックの計算は、一時オブジェクトの生成を減らすように書き換えられています。オブジェクトが少なければ、それらを回収するJavaのガベージコレクタへの負荷も下がります。ガベージコレクタは通常、定期的な回収処理でラグを発生させます。

• エンティティの衝突判定。 直方体や空の形状に対しては、汎用的で重い計算の代わりに専用の高速な計算が適用されます。

• アイテムと投射物。 ドロップアイテムは種類とスタックサイズに基づいてより賢くまとめられ、無駄なマージの試行が発生しません。物理的に衝突しえない投射物同士(例えば同じ場所にある大量のエンダーパール)の衝突判定はスキップされ、大量に密集している場合に効果が顕著です。

• 収納とコンパレーター。 中身のあるブロックは、充填レベルが実際に変化したときだけ隣接するコンパレーターに通知します。毎ティック盲目的にインベントリをチェックさせません。数十個のコンテナを使う仕分けシステムや倉庫では、この最適化が負荷の大部分を取り除きます。

• 村と襲撃。 冗長な襲撃ゲージの更新や、住民の職業ブロックの再探索の一部が取り除かれています。

これらを合計すると、1ティックあたりの処理時間(MSPT)が減少し、負荷がかかっていてもワールドが目標の20ティック/秒に近い状態を維持しやすくなります。

ゲーム内でどう体感できるか

シングルプレイでも、Minecraftは内部的にサーバーを起動しており、それがワールドを「ティック」させています。Modがこのサーバーの負荷を軽減すると、CPUに他の処理へ回せる時間が生まれ、ティック時間が短くなると同時にフレームレートや操作の反応性も向上します。

マルチプレイサーバーでは効果はより直接的です。ティック時間が短くなるということは、同じハードウェアでラグなくより多くのエンティティ、チャンク、プレイヤーを支えられるということです。管理者はハードウェアをアップグレードせずに余力を得られます。

1ティックあたりの負荷が最も大きいのは、上記で挙げたシステムです。数十体のアクティブなモブ、大規模な自動化農場、密集した住民、機構ブロックが大量にある長いレッドストーン回路などです。読み込み済みチャンク内にこうした要素が多いほど、Modによる効果は顕著になります。ブロック数が少ない空のワールドでは、ティック時間の差はごくわずかで、そこではロジックではなく他の要因がボトルネックになります。

Modは各サイドで独立して動作します。サーバーだけに導入することも可能で、その場合クライアント側に導入する必要はなく、逆も同様です。新しいワールドを作成する必要はありません。既存のセーブデータでも、起動直後から最適化が有効になります。

なぜ挙動がバニラのままなのか

このModの中心的な原則は、オリジナルとの完全な一致です。農場、レッドストーン機構、モブやドロップのタイミングは、Modなしのときとまったく同じように動作します。この厳格さゆえに、LithiumはMinecraftのスピードランで公式に許可されています。ゲームのルールを変えないため、有利にはならないのです。

最適化のごく一部はオリジナルと技術的に異なりますが、それはゲームプレイや機構に一切影響しない部分に限られます。もしそうした最適化が何らかの構造物を壊してしまった場合、開発者はそれをバグとみなして修正します。

まとめ

Lithiumは、負荷の高いワールドやサーバーにおけるティック処理時間を、バニラの挙動に一切妥協することなく変えてくれます。描画方法を変えることでFPSを引き上げる最適化Modとは違い、このModはAI、機構ブロック、衝突判定といったシミュレーションそのものを高速化します。速度のために精度を犠牲にする方式とも異なり、結果は常にオリジナルと同一のままなので、農場やレッドストーンが壊れることはありません。大規模な農場、レッドストーン回路、密集したエンティティを抱えるワールド、そして満員のマルチプレイサーバーが最も恩恵を受けます。Minecraftの仕組みを変えずに安定したティックを求める、技術志向のプレイヤー、サーバー管理者、スピードランナーに向いています。