Canvas on CloudLake

615 张蓝图，6.6 秒：我把《异星工厂》的蓝图拆开了

Fri, 16 Oct 2026 00:00:00 +0000

我有一个文件夹，里面躺着 615 个 .txt 文件。每个文件里是一串以 0eJz... 开头的字符——这是《异星工厂》（Factorio）的蓝图字符串。

蓝图是玩家花了几个月搭出来的工厂。它现在只是一串文本，你看不出里面有什么，算不出它能产多少东西，也没法验证它是不是真的能跑。

我想让它变成能看、能算、能验证的东西。

一、字符串里到底装了什么

官方没有公开蓝图格式。资料里的说法是：Base64 编码的 zlib 流，解出来是 JSON。

照着做，第一步就失败了：

1

zlib.error: Error -3 while decompressing data: incorrect header check

我换了好几种字母表、试了 URL-safe 变体、补了不同数量的填充，全都不对。最后不猜了，直接读原始字节：

1

0e 4a 7a 5f ...

0e 是 Base64 解码的第一个字节？不是。真相是——第一个字符 0 根本不属于负载。

0 是版本号，本身就是一个 Base64 字符（数值 52）。真正的负载从下标 1 开始。从第二个字符往后解，第一个字节正好是 78，那是 zlib 的合法头。

坑一：开头那个字符不是负载。

坑二：填充没被去掉。 好几处资料说 Factorio 会去掉 =，但三个文件全都以 = 或 == 结尾。去掉就刚好差两个字符，解出来是残的。

结论写在项目里的一句话：以文件为准，不以文档为准。

验证方式是往返：decode 之后再 encode，必须逐字符完全相同。三个原始文件、以及内部嵌的全部 615 个蓝图，逐字符都通过了。

二、数值不能抄，得读

蓝图里只有"这台机器在这里、朝这个方向"，没有"它有多快"。速度表在游戏安装目录里。

所以我写了一个受限的 Lua 求值器（fablue/lua.py）：它能处理 data:extend 语句、表达式、内置库和辅助函数，但绝不执行宿主代码——没有 require、没有文件系统、没有外部依赖。

第一版解出 1,367 个原型，还有 149 个 data:extend 解不出来。加了对跨文件、局部变量、函数返回值的支持之后：

	修复前	现在
解出的原型	1,367	4,633
解不出的 `data:extend`	149	25
传送带速度	0	12
机器速度	0	17

剩下 25 个全是跨文件 data.raw 派生的瓦片/装饰类，不含速度表——这个上限是我报出来的，不是藏起来的。

读出来的真值（全部来自 data.raw）：

项目	值
传送带速度	0.03125 / 0.0625 / 0.09375 / 0.125 tile/tick
双 lane 吞吐	15 / 30 / 45 / 60 items/s
单 lane 吞吐	7.5 / 15 / 22.5 / 30 items/s
组装机 1/2/3	crafting_speed 0.5 / 0.75 / 1.25
电炉 / 石炉 / 钢炉	2 / 1 / 2

一个犯了两次的 2 倍错误

×480 是双 lane 合计。推导是 0.03125 × 60 / 0.25 = 7.5（单 lane），乘 2 才得 15。

早期版本把这个常数标成 “per lane”，同时 GameDB.belt_items_per_second 又乘了一次 lanes——同一个 2 倍错误，在两个地方各犯了一次。因为是"自洽的错"，测试抓不到。

现在常量改名为"双 lane 因子"，新增 belt_items_per_second_lane 属性，并把推导写进注释。单位写清楚，就不会再被隐含。

三、615 个蓝图，一个 canvas

查看器的约束很硬：单文件、离线、无外链。

615 个蓝图、334,856 个实体，如果每个实体画一个 SVG 矩形，是数十 MB 的 DOM。所以：

一个 canvas，不是每蓝图一个
每实体只存 4 个整数：x2, y2, 类别, 朝向。坐标翻倍是因为 Factorio 有大量实体放在半格上（整数存不下 0.5）
全部数据一次性嵌进页面 → 6.04 MB

性能靠视口裁剪：懒建空间哈希 + Int32Array。一个 34,650 实体的蓝图，在深度缩放下一帧只画 13 个实体；全可见时 p95 是 8.8 ms，中位 0.6 ms。

实体还按真实尺寸绘制——尺寸取自每个原型的 collision_box（3×3 的机器是 2.4，补齐到 3 格；火箭发射井 8.4 → 9 格；传送带 0.8 → 1 格），690 个尺寸表项随页面发出。

四、让它算

看图不够，我关心的是：这个工厂到底产多少、卡在哪。

计算内核输出四类东西：净产出速率、外部输入、配比失衡、传送带饱和。

一个真实例子（34,650 个实体）：

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传送带饱和 copper-cable 151.1/s，是 express-transport-belt 容量的 3.36 倍
净产出 copper-cable 151.13/s、sulfuric-acid 97.00/s、petroleum-gas 34.00/s
外部输入 water 1587.50/s、crude-oil 480.00/s、iron-plate 282.15/s
瓶颈 未知配方：assembling-machine-3 ×18 台无法确定配方，未计入产出速率

核心公式全部写在代码注释里，不从别处抄：

1
2
3


每秒次数 = crafting_speed ÷ recipe.energy
每秒产出 = 次数 × 单次产出量
每 lane = belt_speed × 240，双 lane = belt_speed × 480

模块效应也计入了：同一个机器内的模块加成相加（三个 +50% 速度模块 = ×2.5，不是 1.5³）。有一条专门的断言守着：组装机 3 做铜缆，无模块 5.0/s，装三个速度模块 12.5/s。

五、几处"刻意做对"的判断

这些地方很容易写成"看起来对、其实错"：

stone-furnace 这类实体在蓝图里没有 recipe 字段，但 Factorio 也不把默认配方写进蓝图。所以必须报成"未知配方（可用 overrides 指定）"，而不是当成"这台机器闲置"。
信标（59 个）持有模块但不执行配方，如果当机器算，每个信标都会变成一条假"未知配方"。
实验室和采矿机的产出取决于科技/矿脉，单独报，不归入"未知配方"。
“蓝图没给配方"和"蓝图给了但游戏数据里查不到"分开报。后者我核实过 mods 目录确实没装 mod，所以那批 mod 蓝图算不出来是如实缺口，不是静默失败。

六、验证：334 项断言 + 三个浏览器终检

测试文件	断言	在验证什么
test_blueprint	14	编码往返、格式事实、拒绝畸形输入
test_all_blueprints	8	全部 615 个蓝图逐字符往返
test_gamedata	79	合成数据证明数值真来自文件
test_gamedata_independent	45	正则直接从 Lua 抠数值 + 物理独立推导
test_calc	90	精确数值、未知配方不静默丢弃、循环保护
test_integration	22	跨模块接线：模块效应→计算、尺寸→渲染
test_view	76	页面无外链、嵌入数据条数等于输入

test_gamedata_independent.py 是关键一条：它不经过提取器的 API，而是用正则直接从原始 Lua 文件里抠数值比对——提取器的 bug 无法靠"自洽"藏住。

三个真浏览器终检不是检查 HTML 文本，而是真的操作页面：缩放/平移真的改变渲染、点到饱和蓝图真的显示警告、放大后每实体像素数真的从 3.1 涨到 50,181.6。

这一层抓到了 5 个纯 Python 测试看不见的 bug：相机 NaN、缺边界、图例按数字索引查却按名字存、renderLegend() 重建时销毁了正在处理点击的节点、data-i="0" 的 falsy 边界。

这就是为什么要用真浏览器驱动页面。DOM 里的字符串说"我很正常”，不算数。

最终：334/334 通过，7/7 浏览器终检全过，端到端 6.6 秒。

七、还没做到的

信标效应没建模——需要空间分析（每台机器周围有几个信标），目前只在 notes 里计数。
传送带饱和是按物品总量、不是按段判定——蓝图 JSON 不记录机器和传送带的连接关系，要按段判就得从坐标和朝向重建拓扑，这是独立的一大块。
K2SE 的 mod 配方读不到，因为这台机器没装 mod。装上、把 data_root 指过去就能算。
品质加成、插入机吞吐、电力网络都还没建模。

这些限制我都写在页面的结论里，不含糊过去。

打开蓝图平台（6 MB，含 615 张蓝图）→

中国象棋：perft 证明我的规则写对了

Mon, 12 Oct 2026 00:00:00 +0000

一个完整的中国象棋网页版。

不需要构建步骤，克隆下来 npm start 就能跑。手机、平板、电脑都能连。

但真正让我想做这个项目的，不是"做个象棋"，而是——

一个规则引擎怎么写才算"写对了"？

规则这东西，看起来简单

七种棋子，每种走法都耳熟能详。写起来好像没什么难的。

真正难的是那些边界条款：

规则	容易漏在哪
帅/将	九宫内直走一步；任何导致两将同线且中间无子的着法都非法
仕/士	九宫内斜走一步
相/象	走「田」字，象眼被堵不能走，不能过河
马	走「日」字，马腿被堵则该方向不能走
车	直线滑行，遇子即止
炮	不吃子时同车；吃子必须隔且只隔一个炮架
兵/卒	未过河只能向前；过河后可向前或左右，永不后退

还有胜负判定层：

将死判负 —— 被将军且无合法着法
困毙判负 —— 没被将军但也没有任何合法着法（中国象棋特有，国际象棋是判和）
长将判负 —— 循环内某方每一步都在将军
长捉判负 —— 循环内某方每步都在追捉同一个非兵非将棋子
重复局面判和 —— 三次重复且不构成长将/长捉
自然限着判和 —— 120 个半回合无吃子

光靠"我觉得应该对了"是写不完的。

perft：一个不给你留面子的检验

国际象棋引擎圈子里有个标准测试叫 perft：从开局开始，逐层统计所有合法着法能生成的节点数。

它有一个残忍的性质：任何一处规则写错，数字立刻对不上，而且不告诉你错在哪。

中国象棋的公认值是这样的。这是我的实测：

深度	节点数（公认）	结果
1	44	✅
2	1,920	✅
3	79,666	✅
4	3,290,240	✅

到深度 4，要生成并验证 329 万个局面。

这比"手动走几步看起来没问题"强得多——它逼你把每一个边界条款都写对，因为只要有一处错，329 万会变成 328 万或者别的数。

一个能被数字否证的测试，比一百次"看起来没问题"更有价值。

另外还有 69 项单元测试，逐条覆盖蹩马腿、塞象眼、炮翻山、将帅照面、被牵制棋子、困毙、长将判负、自然限着，以及中文记谱的前后缀消歧。

AI：六档难度，但不许装傻

引擎是纯 JavaScript，跑在 Web Worker 里，所以深度搜索不会卡住界面。

搜索

Negamax + Alpha-Beta 负极大值搜索
迭代加深 + 时间控制（随时可以返回当前最优着法）
置换表：Zobrist 校验、深度优先替换、100 万槽位
着法排序：置换表着法 > MVV-LVA 吃子 > 杀手着法 > 历史启发
静态搜索（Quiescence）：消除水平线效应
空着裁剪、将军延伸、后期着法削减（LMR）
搜索路径内重复局面按和棋处理，避免引擎自己走进循环

评估

子力价值 + 位置价值表（每种棋子一张 10×9 表）+ 结构项：

机动性（马/车/炮/兵各自可走到的格数）
车的纵线开放性（半开放 / 全开放）
缺士怕双车、残局炮贬值、残局兵升值

开局评估为 0 分（完全对称），速度约 30 万节点/秒。

六档难度：不是简单调深度

难度是四层可调的：搜索深度 + 思考时间 + 选点随机窗口 + 失误概率。

档位	深度	时间	随机窗口	失误率
入门	2	0.15s	150	30%
初级	3	0.3s	55	12%
中级	5	0.7s	18	3%
高级	8	1.4s	5	0
大师	12	2.8s	0	0
宗师	20	6s	0	0

「随机窗口」＝在「最优分 − 窗口」范围内的着法里随机挑一个——这是低难度"像人但会犯错“的关键。

但这里有一条铁律：

无论哪一档，能一步杀就一定会杀。

低难度可以犯错，但不能在该赢的时候装傻。

因为一旦那种事发生，玩家就不认为自己在跟一个对手下棋，而是在跟一个随机数生成器。

联机：服务端说了算

同一份服务端同时提供 HTTP 静态服务与 WebSocket 信令，端口共用一个。

关键是规则引擎浏览器与 Node 共用同一份代码，所以：

服务端为每个房间持有一份 Position
每一步都用规则引擎重新算一遍
非法着法直接回 error，局面不变

改前端无法作弊。

其他细节：

房间码 4 位，字符集去掉易混淆的 I/O/0/1
座位满了自动成为观战者，可观战、可聊天，不能走棋
悔棋需对方同意；对方在你请求后走了子，请求自动作废
断线重连：token 存在 localStorage，120 秒内自动回到座位，超时判负
心跳 25 秒一次，死连接自动清理

一个手机端的真实坑

移动浏览器的音频策略比桌面严格得多。

页面加载时创建 AudioContext 会被自动播放策略永久挂起。

所以这个项目特意不在加载时建上下文，而是在第一次用户触摸时才创建并解锁。

配套做了个音效自检功能：

状态显示	含义
运行中 · 音效已开启，却仍听不到	设备侧静音（iPhone 检查侧边静音拨片；Android 调媒体音量不是通话音量）
一直显示「已挂起」	浏览器还在拦截，再多点几下棋盘
显示「尚未开始」	还没产生过触摸

试听按钮始终会发声——这样就能区分"开关关了"和"设备真没声音”。

自动化验证会在严格自动播放策略 + 手机触屏模拟下跑一条完整链路：加载时不建上下文 → 首次触摸即解锁 → 首声不被吞掉 → 落子/AI 应招都有声。

素材：全部可自由使用

棋子汉字字形取自 Wikimedia Commons 的公有领域作品（作者 Inductiveload）
原素材是四格精灵图，只取汉字字形，去掉原图圆片，重新合成为木纹实体棋子（径向渐变 + 车削年轮 + 倒角 + 内圈阳文 + 投影）
棋盘木纹是 SVG feTurbulence 程序化生成的，无第三方版权
音效是 WebAudio 现场合成的，不打包任何音频文件

所以这个项目可以随便分发，没有版权风险。

下一盘（单机版）→

上面是在线单机版。局域网联机需要跑 Node 服务端，本地 npm start 即可。

技术选型

选择	原因
原生 JS，无构建步骤	克隆下来 `npm install && npm start` 就能跑
规则引擎浏览器与 Node 共用	联机时服务端复用同一份规则做权威校验，避免两套实现不一致
AI 用 Web Worker	深度搜索不阻塞界面；拿不到 Worker 时自动退回主线程
棋子用内联 SVG 精灵表	32 枚棋子共用一份渐变与滤镜定义，零额外请求，任意缩放清晰
音效用 WebAudio 合成	不需要打包音频，落子/吃子/将军音色各不相同
`ws` 是唯一运行时依赖	WebSocket 手写容易在分片、掩码、关闭握手上出错

这个项目让我对"做对"这件事的看法变了一点。

规则能凭记忆写出来，但只有 perft 能证明你写对了。

17 个词画出一朵玫瑰

Sun, 11 Oct 2026 00:00:00 +0000

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# 每轮固定转 1/47 圈，半径按 1+0.45·sin(3θ) 起伏 —— 走满一圈正好闭合
0.021277 turn
0.021277 i * 3 * sin 0.45 * 1 + 55 * fwd
0.0008 i * color

七行，画出一朵三瓣玫瑰。

这是一门语言的完整程序。语料只有 17 个词，但它图灵完备——jz 加回跳足以表达任意控制流。

打开一个 html 文件就能用：左边写程序，按 Ctrl+Enter 重跑，画布上出现图案。单文件、离线、零依赖。

17 个词

词	作用
`数字` / `p0`…`p5` / `i`	压入常量、参数滑杆、当前轮数
`+ - / mod neg`	二元算术；`neg` 取负
`> < sign`	比较（返回 0/1）；`sign` 取符号
`sin cos`	输入是圈不是弧度：`0.25` → 90°
`rand`	伪随机 0…1，种子固定 ⇒ 可复现
`fwd back`	沿朝向前进/后退（画线）
`turn right`	转向：`turn 0.25` = 左转 90°
`jump`	画笔瞬移到 (x, y)，不画线
`N st` / `N ld`	存入 / 取出 N 号寄存器（N = 0…7）
`pen` `color` `width`	抬落笔、色相 0…1、笔宽
`jmp N` / `jz N`	跳到第 N 行；`jz` 在栈顶为 0 时跳
`pause` / `halt`	交还控制权（动画靠它）/ 停机

栈是唯一的数据通道，所以约定是后缀式：写 0.25 turn，不写 turn 0.25。

跳转用代码行号。跳到注释行或空行时会自动顺延到后面第一条真指令。

程序会被反复执行——这就是动画的来源，i 是已经跑过的轮数。

设计上真正需要决定的三件事

写这门语言的过程中，有三处不做决定就写不下去。

1. 循环的进度谁提供？

不是 while，而是「程序反复执行 + i 计数」。

好处是写参数方程时不用自己维护计数器。代价很实在：每轮的步长必须一样。用 i 递增角度画不出闭合曲线——每轮走的角不同，永远回不到起点。

这个坑是我自己写示例时踩到的，注释留在了「三瓣」示例里。

2. 循环里的状态放哪？

最初只有栈。而栈每轮必须清空，否则运行时会一圈圈涨。

结果：累加器根本写不出来。

所以加了寄存器：5 0 st 存、0 ld 取。

栈保持"每轮归零"的干净语义，跨轮状态一律走寄存器。分析器因此能给出很强的保证：程序停止时栈必须是空的。

3. 怎么保证这些约定不被写坏？

靠 analyze()：对编译出的指令做前向数据流分析。

一条指令被不同路径以不同栈深到达，就重新入队（上限 6 个栈深，再多就是无限增长）。

判据是程序停止时栈深为 0。这一条覆盖三种坑：栈被弹穿、分支不均衡、循环里偷偷堆值。

被拒绝时给的是可读的诊断：

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2


✗ 栈不平衡：第 1 行（栈在循环里无限增长（同一条指令被越来越深的栈反复到达））。
 每个词都要自己把栈收干净，跳转的两个分支不能一个多一个少。

编译期还有一道 peephole：N fwd 折成一条带参指令（fwd#N），既让指令数少一半，也消掉了"两个字面量在分支里叠在栈上"的歧义。

验证

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node verify.mjs # 63 项断言
node verify-browser.mjs # 27 项断言（真机 Chromium）
node tools/make-samples.mjs --check # 逐个示例：编译 → 栈分析 → 真跑一遍

确定性：同一种子逐位一致，不同种子不同图 ⇒ 任何观察都可复现
敌意输入：空程序、只有注释、除零、取模零、寄存器槽越界、1e9 大数 —— 都不崩
性能：约 2400 万条指令/秒（单线程）；界面默认每秒执行 600 条
示例是机械生成的：生成器先编译、做栈分析、真跑 8000 步，全部通过才写回 loom.html

最后这条是被逼出来的做法——在此之前我手工改示例错了五次。

验证抓到的 8 个真实缺陷

#	缺陷	症状
1	跳转目标被折成 `["lit", idx]`	`jz` 拿到 0 而不是目标行，条件跳转全部失效
2	跳转占位指令多占一个槽位	目标整体错位，`i` 永不递增
3	跳转参数是字符串 `"0"`	`Number.isFinite("0")` 为 false ⇒ 回边从未被分析
4	末端判定读的是执行前的栈深	`1 fwd` 这类正常程序被误判不平衡
5	分析器只记"首达"栈深	每轮偷偷堆值的程序被放行
6	缺"每轮入口栈深一致"不变量	同上——运行 1500 步后栈涨到 1500
7	示例里 `i 0.1 color` 的栈残留	每轮留一个数，栈无限增长
8	自动取景用"全部历史外接框"	随机游走把视野撑到无穷，画面全黑

第 8 条不是语言问题，是可视化策略问题。用历史包络去取景，对无界图形必然是错的；改成跟随画笔当前位置之后才正常。

第 3 条尤其典型："0" 和 0 在 JavaScript 里看起来都像 0，但 Number.isFinite("0") 是 false。于是回边从来没被分析过，静态检查等于不存在——而界面一切正常。

它现在能画什么

它只画线。但 17 个词加上反复执行，能出来的东西比想象的多：蕨类、格栅、漂移的涡、以及那朵玫瑰。

参数滑杆 p0…p5 让你不改代码就能调形状——这也是它作为一个"玩的东西"成立的原因。

打开 Loom 玩一下 →

还能往哪走

图形输出：现在只画线。加 fill / stroke 路径模式就能做面
多画笔：pen 已经是状态机，加若干"画笔槽"就能一次画多层
编辑器：行号已经在了，差行内报错高亮；analyze() 已经能给出准确行号，接口是现成的

17 个词听起来很少。

但语言的表达能力从来不是词表决定的，是组合规则决定的。