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Transport belts/Physics

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팩토리오의 벨트 운송 시스템은 가장 자세한 시뮬레이션이다. 상자나 다른 보관함에 있는 아이템들은 단순하게 총합으로 저장되며, 연속된 벨트에 놓여진 아이템들은 최적화된 상태로 총합으로 운반된다. 하지만 최종적으로 벨트에 있는 아이템들은 특히 투입기에 의해 선택되거나 내려놓을 때 각각으로 시뮬레이션된다. 특히 투입기 처리량을 고려할 때 이러한 점이 복잡한 현상을 낳는다.

벨트 특성

  • 밀도. 얼마나 많은 아이템들이 단위 길이의 벨트에 있는지를 타일 당 벨트 차선(lane) 당 아이템 수로 측정된다. 벨트나 아이템의 종류에 상관없이 밀도는 직선 벨트에서 4이다. 벨트에 놓인 아이템의 밀도는 무엇이 아이템을 집었는지, 언제 아이템이 (Z키를 사용하여)놓여졌는지에 따라 다르다.
  • 속력. 벨트에 잇는 아이템의 속력은 실용적인 이유로 초 당 타일로 측정된다. 내부적으로는 틱(tick, 1/60초) 당 포지션(position, 1/256 타일)으로 측정된다. 더 자세한 정보는 아래에 있다. 운송 벨트의 속력은 게임 초 당 1.875 타일이다. 빠른 운송 벨트는 2배, 고속 운송 벨트는 3배의 속력을 가진다.
  • 처리량. 초 당 얼마나 많은 아이템이 옮겨지는가를 의미한다. 처리량은 밀도(타일 당 아이템)과 속력(초 당 타일)을 곱하여 계산한다. 예를 들어 운송 벨트의 처리량은 하나의 차선을 사용할 때 4 * 1.875 = 7.5이다. 양쪽 차선을 사용한다면 2배, 즉 초당 15 아이템 이다.
  • 압축. 만약 벨트위의 아이템간 빈 공간이 없다면 완전 압축이라고 불린다. 반면에 압축이 부분적으로만 이루어졌다면 최적화된 처리량을 가지지 않는다. 아이템을 벨트에 놓은 독립체(예를 들어 투입기류, 분배기류, 연결된 다른 벨트, 채광 드릴 등)는 작은 틈새를 크게 만들어 아이템을 벨트에 놓는다. 따라서 아이템들이 쌓이기 전에 자연스럽게 완전 압축 상태가 된다.
  • 차선(lane). 벨트는 2개의 평행한 차선이 있다. 각 레인의 밀도와 속력은 휘거나 회전하더라도 일정하며 서로에게 영향을 주지 않는다. 따라서 회전할 때 안쪽 차선에 있는 아이템은 바깥쪽 차선에 있는 아이템보다 먼저 나간다. 왜냐하면 각각의 속력은 같으며 안쪽 차선이 바깥쪽 차선보다 짧기 때문이다.

벨트 속력

위에서 주어진 값들을 이용하여 세 종류의 벨트의 속력과 처리량을 계산할 수 있다. 측정이 이 값들을 확인시켜준다.

벨트 종류 속력 처리량
지수 타일/초 한 개 차선, 아이템/초 한 개 차선, 아이템/분 두 개 차선, 아이템/초 두 개 차선, 아이템/분
Transport belt.png
운송 벨트
1 1.875 7.5 450 15 900
Fast transport belt.png
빠른 운송 벨트
2 3.75 15 900 30 1800
Express transport belt.png
고속 운송 벨트
3 5.625 22.5 1350 45 2700

벨트에 놓인 아이템

앞서 언급했듯이 아이템은 밀도와 압축의 면에서 벨트의 공간을 차지한다. 하지만 벨트의 모든 아이템이 어느 때든 논리적으로 하나의 벨트에 놓여있다.

예를 들어 스크린샷에서 한 아이템이 반쯤 다른 타일에 걸쳐있는것 처럼 보여도, 오직 하나의 타일에만 놓여있는것으로 간주되다.

  • 만약 아이템이 있는 타일을 멈춘다면, 아이템은 멈춘다. 그렇지 않으면 아이템은 계속 움직인다. 중간 상태는 없다.
  • 만약 두 벨트 타일을 회로 네트워크에 연결하고 벨트들이 운반하는 아이템에 대한 통계 보고서를 확인하면, 운반되고 있는 아이템의 정확한 수를 알 수 있다.
  • 투입기는 옆 타일에 걸쳐있는 아이템이 아닌 논리적으로 바로 앞에 있는 타일에 있는 아이템만 집을수 있다.

따라서 아이템을 공간을 차지하여 놓여있는 물건이 아닌 서로 최소한의 간격을 유지하는 점으로 생각하는것이 유용하다. 벨트 계산과 벨트를 포함한 회로 네트워크는 그래픽상 아이템의 "중심"이 어디있는지 고려하지 않고 중간에 있다고 계산한다.

Belts-with-one-tick-offsets.png

위의 그림에서 벨트는 1틱을 간격으로 움직였고 동시에 멈췄다. 따라서 가장 선두의 아이템들이 서로 다르게 삐져나왔다. 가장 왼쪽의 벨트의 아이템은 거의 절반이 다음 타일에 걸쳐있다. 이것은 아이템의 중심점이 상단에 멈춘 타일의 가장자리에 가장 가까이 있다는 것을 의미한다.

아래에서 두 직선 타일의 빠른 운송 벨트를 통해 운반되는 아이템과 입력 신호를 틱을 기준으로 도식적으로 표현하였다. 아이템의 중심 점은 *로 표시하였다. (벨트 사이에 간격은 실제로 존재하지 않지만 시각적으로 구분하였다.)

  틱   벨트 타일 1                       벨트 타일 2                     벨트 타일 1 입력   벨트 타일 2 입력
      |------------------------------| |------------------------------|    펄스    지속       펄스    지속
  0         <---*-->  <---*--> <---*-- ><---*-->            <---*-->         0       3         0       2
  1           <---*-->  <---*--> <---* --><---*-->            <---*-->       0       3         0       2
  2             <---*-->  <---*--> <-- -*--><---*-->            <---*--      0       2         1       3
  3               <---*-->  <---*--> < ---*--><---*-->            <---*      0       2         0       3
  4   ->            <---*-->  <---*-->  <---*--><---*-->            <--      0       2         0       2
  5   *-->            <---*-->  <---*- -> <---*--><---*-->            <      1       3         0       2
  6   --*-->            <---*-->  <--- *--> <---*--><---*-->                 0       2         1       3
  7   <---*-->            <---*-->  <- --*--> <---*--><---*-->               0       2         0       3
  8     <---*-->            <---*-->   <---*--> <---*--><---*-->             0       2         0       3

벨트 포지션과 길이

세심한 측정은 바깥쪽 차선이 직선의 벨트보다 1.15234375배 또는 295/256배 더 길다는 것을 보여준다. 이것은 포지션을 간접적으로만 측정되지만, 직선 벨트 타일은 아이템이 위치할 수 있는 256개의 포지션이 있다는 것을 의미한다.

다양한 종류의 벨트 타일의 속력과 길이가 포지션을 단위로 설명하였다.

경우 포지션의 수
운송 벨트 속력, 틱 당 8
빠른 운송 벨트 속력, 틱 당 16
고속 운송 벨트 속력, 틱 당 24
벨트에 올려진 아이템의 길이 (속력과 상관 없음) 64
직선 벨트 타일, 지하 벨트, 분배기의 길이 256
회전하는 벨트의 안쪽 차선의 길이 106
최전하는 벨트의 바깥쪽 차선의 길이 295
지하 벨트로 투입되는 아이템 또는 측면에서 늦게 투입되는 아이템이 직선 벨트에서 운반되는 길이 Sideload-late.gif 68
지하 벨트에서 나가는 아이템 또는 측면에서 일찍 투입되는 아이템이 직선 벨트에서 운반되는 길이 Sideload-early.gif 188

예를 들어 위에 주어진 값들을 가지고 운송 벨트의 속력을 추론할 수 있다.

8 (포지션/틱) / 256 (포지션/직선 벨트 타일) * 60 (틱/초) = 1.875 타일/초

차선 당 운송 벨트의 처리량은 다음과 같다.

8 (포지션/틱) / 64 (포지션/아이템) * 60 (틱/초) = 7.5 아이템/초

같이 보기