【简单历史】家用游戏机手柄进化史

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“技术的进化和生物的进化一样, 随机、无意义且无止境。人类并非万物之冠,只是许多意外生成的结果,技术亦如此。”
——威廉·吉布森(William Gibson,2012)

从第一代游戏机“奥德赛”(Odyssey)算起,家用游戏机已经走过了 40 多年的历史,其间的硬件变化天翻地覆。而游戏手柄作为家用机的重要组成部分和唯一的输入界面,同样经历了剧烈的变化,如果把当初“奥德赛”的旋钮式手柄和今天的主机手柄放在一起,恐怕任何人都看不出相似之处。

由于游戏硬件发展的复杂性和曲折性,很难为游戏手柄的进化过程找到一条清晰的脉络。“游戏硬件为软件而设计”可算作一条原则,但回顾游戏手柄的发展史,你会发现,其中充满了偶然与意外。从手柄的进化过程中,你能看出不同游戏公司的策略和性格,看到一款游戏对一个时代的手柄设计的影响,看到日本和西方文化的差别和融合……这些合在一起,便组成了一段独特的“游戏手柄进化史”。

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游戏手柄进化史

如大家所知,最早的电子游戏并非玩具,而是实验室中的休闲品,因此其操作方式也不可避免地带有实验设备的味道。无论是《网球》(Tennis for Two)还是《太空大战!》(Space War!),它们都是利用实验室中的零件组成操作系统,比如拨杆或是旋钮。

《乒乓》(Ping Pong)作为第一个成功商业化的电子游戏,不可避免地继承了前辈的缺点,将旋钮作为操作界面。但也不应小看旋钮,因为它相比后来的游戏机手柄仍有优势——它输入的是模拟量。我们熟悉的以街机和 FC 为代表的数字输入设备,其状态其实只有开和关两种,是利用输入时长来区分输入量的。而旋钮本身输出的就是标量,可以直接换算成屏幕上物体运动的距离,对于乒乓球拍这种一维运动的物体,旋钮要比按钮更精准。

但不管旋钮有多少优点,它本身仍是思维惰性的体现,这种惰性持续下去,就导致了奥德赛双旋钮手柄的出现。奥德赛上的游戏虽然仍然很简陋,但已经脱离了一维运动的范畴,出现了二维化的运动,因此两个旋钮一个管垂直,一个管水平,可以控制角色走遍画面每一个角落。但这只是解决了有无的问题,横纵分离的操作本身是违反人类生活经验的,相当于左右互搏。不仅玩家不舒服,也限制了游戏操作进一步复杂化。

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Magnavox Odyssey 主机和手柄(左)

为了改变这种状况,街机业从工业设备中借来了操作杆,发展成了 8 向摇杆。街机摇杆是游戏硬件史上的一个重大进化,首先它符合人类直觉,上就是上,下就是下(摇杆内部开关是反向的),操作方向与游戏角色运动方向完全一致,无需换算,这样玩家就可以盲输入。其次摇杆结构简单,只是一个杆 + 4 个开关,通过改变开关触片大小,让摇杆能够输入组合方向,这样就有 8 个方向,简单耐用。而 8 方向在当时来说已经完全能够满足 2D 游戏的需求了。

街机摇杆作为当时的“终极解决方案”,出现在同期几乎所有游戏机上。不仅是雅达利(Atari)系列,就算后来世嘉(SEGA)的 SG1000 和 MK3,也在不同程度上保留了摇杆的造型。

要注意的一点是,游戏机的摇杆虽然外形与街机相似,但结构却是完全不同的。以Atari 2600 的手柄为例,受限于成本和体积,其内部并非是街机那样 4 个竖起来的簧片开关,而是类似十字键的一个圆盘,利用电路板触点来接通信号,严格说只是十字键上加了一个杆子而已。这样的摇杆手感自然不会好,游戏机厂商非要采用摇杆的外形,无非是因为街机游戏是当时游戏业的代表,“把街机搬回家”是所有玩家的梦想,大家为了逼格牺牲了实用性。

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Atari 2600 与手柄

但这个发展的方向并没有持续太久,“雅达利大崩溃”(Atari Shock)之后,摇杆式的手柄设计随着北美的游戏机行业一同消失了。四年后,任天堂以它传奇般的FC(Famicom,即 Family Computer)重塑了游戏机市场,而 FC 的手柄,与之前所有游戏设备的输入装置都有了本质上的区别。

 

十字键

FC手柄是游戏史上最重要的硬件设计之一,其影响直到本世代主机上都可以看到。但是这些经典的设计,却并非完全出自科学的论证或实验,,偶然性在其中起到的作用远远大于其他要素。最典型的就是已经成为设计经典的十字键。

在电子游戏的黎明期,游戏平台几乎只有街机,而比较理想的输入方式也只有摇杆一种,早期家用机都热衷于照搬街机摇杆(比如 Atari 系列),但限于工艺和成本,家用机的摇杆手感比街机的差,寿命也低。十字键的出现最初是为了解决 Game & Watch 操作性与便携性的矛盾,任天堂的横井军平发明了将四个按钮整体化的十字键, 使得上下左右的输入连贯起来,获得了街机摇杆盲操作的优点,又保留了扁平的形态,玩家凭触觉就能找到相应的按键。这个设计用简单的结构,实现了流畅的二维方向输入,堪称游戏史上最重要的发明之一。

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Game & Watch 与十字键

但对于便携性要求不高的家用机来说,十字键的手感毕竟不能与摇杆媲美,而且也不便于继承街机的操作习惯(当时家用机的定位就是移植街机)。FC 之所以用十字键替换摇杆,是出于一个非常有日本特色的原因:

当时的日本以和式房间为主,并没有椅子这种家具,大家平时看电视玩游戏都坐在地板上,主机就在脚边,游戏玩到一半临时走开,手柄就顺手扔在地上。日本房间普遍窄小,因此手柄容易被踩到,轻则损坏手柄,重则伤害用户,这是任天堂绝对不愿看到的。平面的十字键设计恰符合耐用和安全两方面的需求,更不用说十字键的成本还低于摇杆。

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日式房间

日本住房窄小的影响还不只于此。由于主机就在脚边,方便随时复位,所以从 FC 到 SFC(Super Family Computer),日本游戏机的手柄线都很短(至多一米)。外国人房间大,还是“洋式”的,游戏机都放在电视柜中或者电视机旁,所以美版任天堂主机的手柄线就比日版长不少。相对的,日版机器的视频线就很长(两米起),方便把主机放在脚边 。

美国人还为手柄连线设计了一个细节,即防拉接口。在手柄线的中间特意设计一个接头,受到一定力量会自动断开,这是为了防止有人经过时绊到线,把主机拉下桌子。很明显,日本人就不需要这个设计 —— 机器已经在地上了,还能掉哪里去?

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Xbox 360 防拉接口

耐用的标准同样适用于动作键,AB 键的最初设计是方形的,且是橡胶质感。但是主机发售不久,任天堂就纷纷收到抱怨,说 AB 按键很容易卡到手柄里出不来。经过实验,工程师发现玩家使用游戏机手柄与使用掌机时的拿法不同,由于玩家盯住的是正前方的电视屏幕,手柄拿法比较随意,因此会斜着揉搓按键导致卡住。所以后来的动作键改成了不容易卡住的圆形,并且加了一个硬塑料外壳防止变形。

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FC 初版的方块型按钮

另一个常有人好奇的问题,是 START与 SELECT 两个按键。这两个按键基本只在菜单栏才用得到,一个是开始,一个是选择,既然已经有了上下左右,那么再加上取消和确定就能够正常选择了,为何要设计菜单专用按键?如果说 START 可以用来呼出界面,那 SELECT 是为了什么?其实,这是时代所限,当时的游戏机卡带是 ROM 结构(只读的内存),容量极其紧张。有的游戏为了减小容量甚至连不常用的日文字母都给删除了(比如《勇者斗恶龙 1》(Dragon Quest)。比起用按键组合做逻辑判定,专门的按键对应特定端口,减少了程序的容量。

同时代其他公司的游戏机,多数出于节约成本的考虑只附带一个手柄。任天堂为了配合新游戏的推广,给 FC 主机附带了 2 个手柄,这个设计曾经出现在任天堂第一代游戏机 TVGAME 15上,较受玩家欢迎。FC 时代大量双打游戏的出现,也要感谢任天堂当年的灵机一动。

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FC 主机与手柄

FC 手柄还有一个对后世影响很大的设计——方向键在左而功能键在右。因为这一设计太过普及,因此大部分玩家都忽略了其不合逻辑的地方:人类右手比较灵活,方向又是最重要的输入内容,因此方向键理应安排在右侧而不是左侧。实际上早期大部分街机还是以右摇杆左按钮为主,或是摇杆在中间,两侧都有按钮。街机元老南梦宫(Namco)对右方向情有独钟,甚至它做的早期 FC 游戏也出现过右方向的奇葩设计(《吃豆世界》,AB 控制方向,十字键负责跳),坚决不买任天堂的账。而在 FC 之前的游戏机比如 Atari 系列,方向输入都放在中间,相当于默认右手方向。

关于 FC 左手方向的问题,日本很流行的一个说法是“任天堂设计师中左撇子的比例高”(比如宫本茂),但更可信的说法是 FC 在移植《大金刚》(Donkey Kong)掌机十字键的同时,照搬了布局。横井军平解释《大金刚》的布局时说是模仿当时 TAITO 公司的热门街机《太空侵略者》(Space Invaders),照此说来,“罪魁祸首”就是日本游戏史上第一位明星制作人西角友宏了。

西角友宏设计《太空侵略者》的机台时,恐怕没有想过这个游戏能卖 30 万台(最多时占街机销量的 70%,几乎相当于《扫雷》在 PC 中的普及率),而热潮过后,大量机台被店家更换主板改作其他游戏,左手方向的设计自然也延续下来,其他厂商只能接受现实,逐渐转为左手方向。同理,上村雅之等人设计 FC 时,肯定也没想过能卖 6000 万台(当初预订的 300 万台目标已经被认为是豪赌),绝大多数玩家玩到的第一个游戏机就是 FC,于是左手的习惯就变得根深蒂固,任天堂和其他厂商在后续机型设计时都不敢再动这个基础设计了。某人的一念之差影响之后数亿人的人生,历史的偶然性在此体现得淋漓尽致。

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《太空侵略者》按键面板

所以,FC手柄的诞生,实在不能说是科学和理性的结果,尤其是“软件决定硬件”这个原则,几乎完全没有体现。不过反过来看,这也为后续机型的进化留出了巨大的空间。

进化

首先要解决的,就是按键数量不足的问题。

在电子游戏业初期,大部分游戏玩法都相当简单,一个动作键就足够,但《超级马里奥兄弟》(Super Mario Bro.)的出现彻底改变了游戏业,其规则的复杂性和内容丰富度与之前的游戏比,犹如草履虫和哺乳动物的差别。面对层出不穷的更多新类型新玩法,FC 的 AB 两键很快就不够用了,原本作为菜单键的 START 和 SELECT 也被征用为动作键,任天堂的老对头世嘉干脆去掉 SELECT,加了一个动作键,形成 START + ABC 的格局。

在 1980 年代,四个功能键已经足以应付大多数游戏了。2D 画面中角色做出的移动相当有限,不需要复杂的指令输入。而 RPG 之类指令复杂的游戏可以利用层级菜单解决(随着内存地址扩展技术的发展,ROM卡带的容量已经不是问题了)。但在 1989 年,一款游戏的诞生彻底改变了局面——《街头霸王 2》。

格斗游戏是诠释游戏业“软件决定硬件”的最佳例子。1990 年代格斗游戏之火爆,今人恐怕难以想象,真的是阿猫阿狗都来做格斗了,甚至以 NBA 球星为主角的游戏都不是篮球游戏,而是格斗游戏(《Shaq Fu》)。热潮席卷到家用机平台,手柄按键数量不足的问题自然也浮出水面。CAPCOM 公司的格斗游戏功能键一共6个,SNK 公司的游戏相对简化一些,只有 4 个键,即所谓 6 键配置和 4 键配置。而当时的主要机种,FC 动作键还是 2 个(两个菜单键位置很难用),PCE(PC-Engine)手柄和FC一样,MD(Mega Drive)手柄是3个动作键 ABC + START,硬件设计的落后已经明显影响到软件的推广了。

为了弥补硬件的不足,2 键主机普遍采取以按键时间来区分轻重的办法,相当于有 4 个键(《街头霸王1》和后来的3D格斗游戏也都采用了类似的设计)。而 3 键的 MD 则是直线化思维的产物——默认 ABC 三键是轻中重拳,START 键不是暂停,而是切换,按下后切换成轻中重脚。

这个设计实在太过糟糕,估计CAPCOM和世嘉自己都有点不好意思了,于是世嘉趁着 MD 主机从 MK I 升级到 MK II 的机会,将随机手柄更新为更适合格斗的 6 键小手柄。PCE 也趁着 CD 一体机升级的机会更换为 6 键手柄。而任天堂则是为新主机 SFC配备了 6 键手柄,同时采用了一个革命性的设计——LR 键。

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MD I (左)和 MD II 的手柄

过去的手柄设计受限于思维惯性,始终让两个拇指负担所有的按键工作。需要增加按键时,设计人员也只是简单地塞进更多按键而已。普通人靠一个手指顶多能掌握 4 个按键的位置,6 键明显过多了,误按概率明显增加。

任天堂的方案是,将剩下 2 个按键挪到手柄侧面,由食指负责。这个设计充分利用了原本闲置的手指,极大降低了右手拇指的负担,剩下的3个手指仍能有效持握手柄,而且同时按键的问题也得到了解决。

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SFC 手柄增加了 LR 的设计

SFC 上市后,LR 键的设计受到市场一片好评,马上成为其他主机的参考标准。但除此之外,SFC 手柄的其他方面就乏善可陈了。除了两边形状改为圆形,稍稍改善持握外,并没有针对手感的进一步改善。

而任天堂的老对手世嘉就厚道得多,在 MD 手柄上采用了弧形设计,并逐渐加大弧度,在 MD II 的 6 键小手柄和 SS(Sega Saturn,世嘉土星)手柄上形成了下垂的翼形,使得玩家可以用手掌固定手柄,减轻手指的负担。 世嘉在 MD2 键小手柄上采用了一系列新设计,被资深玩家誉为“手感最好的格斗手柄”。它除了 6 键配置和弧形小握把外,还发明了一个少有人知晓原理的重要结构——立体式方向键。

世嘉并没有给此方向键一个官方的名称。它的结构倒不复杂,是上下两个平行的方向键,下面部分就和传统十字键一样,上面部分是一个圆盘,与手指接触,两层之间用竖杆连接,也可以采用其他结构,目的都是将原有方向键加厚。

为什么加厚了手感就能更好?众所周知,格斗游戏的必杀技多为下+右下+右这样的组合(手柄电路板并没有右下方向,是靠同时按右和下两个方向来实现的)。任天堂的十字键是平面的,所以用任天堂十字键的玩家发必杀时是用“搓” 的方式,让手指从下滑动到右,中间经过一个右 下的状态。这样的方式玩久了,自然是手指倒霉,所以格斗游戏圈有“双手搓烂终不毁”之说。相对的,另一个思路就是手指相对方向键不动,靠施加压力方向不同,把方向键的边缘压向各个方向。在方向键很薄的情况下,不同方向按键平面的移动距离很小,手感欠佳,加厚方向键,就可以增大上平面倾斜后的移动距离,方便玩家定位。自然,这样的用法就不叫“搓”,而叫“摇”,游戏圈“搓招”、“摇招”的说法就来自于此。

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立体式方向键(感觉这是一张动图)

立体式方向键极大地提高了方向键的灵活性,拥有立体方向键和 6 键设计的 MD II 6键位小手柄,被资深玩家誉为“手感最好的格斗手柄”。其实立体式方向键这个设计脱胎于世嘉早期的家用机手柄,当时是在手柄中间插一个短杆,模仿摇杆(类似的设计后来在其他主机的副厂手柄中也经常见到),但是短杆顶端太窄用起来很不舒服,后来逐渐演化成上下两层的设计。

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世嘉早期摇杆手柄(SG1000)

啊?你说为啥一开始要用圆形而不是十字形?这是因为任天堂很早就将十字键的设计申请了专利,世嘉因为其敌对的身份无法采用。多年以后,随着两公司关系的缓和,世嘉在自己的最后一代主机 DC(DreamCas)上,采用了立体式十字键(结构进一步简化),号称“史上最完美的方向键”。

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DC 手柄

格斗游戏

有人可能奇怪,以格斗游戏在游戏史上的地位,似乎不应该造成如此大的影响,为何各大公司都愿意为了这个类型的寥寥几个作品反复更改主机设计?其实,这涉及到游戏业的一些深层问题。格斗游戏与 MD2 手柄是一个很好的例子,证明了“软件决定硬件”规律的存在。

1980 年代中期到 1990 年代中期整整 10 年,世界游戏机市场被任天堂垄断,即所谓“任天堂帝国时期”。当时的任天堂对游戏开发商实行封建统治,作为挑战者的世嘉和 NEC 缺乏游戏软件供应,只能走差异化竞争的道路。当时的主要游戏市场是街机和家用机,而世嘉就是世界上最大的街机厂商,NEC 背后的主要软件商之一南梦宫也是街 机大厂,因此这两家的主机 MD 和 PCE 都以“超强机能,完美移植街机”为卖点。在 1990 年代初期,格斗游戏是当之无愧的街机宠儿,能够完美移植这些游戏,自然就能拉拢核心游戏迷。

各主机厂商专门为格斗游戏推出了大量硬 件外设,甚至根据格斗游戏重新设计主机硬件结 构。比如 NEC 为了给 PCE 移植《饿狼传说特别篇》(Fatal Fury Special)等街机格斗大作,专门设计 了内存扩展卡(后来广为人知的 SS 加速卡也是内存扩展卡)。

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格斗游戏《饿狼传说 2》

加速卡只能满足画面进步的需求,由于街机游戏强调高速运动和强对抗,因此还需要一个快速准确的组件进行方向输入。而 FC 的十字键,在快速方面简直是最差的设计。当时各大厂商无不为方向键的问题头疼,新奇思路层出不穷,更有甚者,SNK 干脆把街机摇杆给搬上了家用机手柄!

作为格斗游戏的大户,SNK 比 世嘉更进一步,为自家的 NGCD(NeoGeo CD)主机手柄设计了一个堪称空前绝后的完美方向键——拇指摇杆。拇指摇杆的设计极为天才,用 4 个竖直放置的微动开关还原了街机摇杆内部的簧片结构,能够还原 7 成的街机手感,实现了性能与体积的最优解。

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NeoGeo CD 手柄

NGCD 的方向键虽好,但还不能照搬到其他主机上。摇杆虽灵活,但容易误输入斜方向的缺点对于 RPG 和 SLG 之类的“文字游戏”来说是致命的。NG 上都是街机游戏,不用考虑其他游戏类型的需求,而 MD 主机要与任天堂正面竞争,就不能缺少 RPG。所以世嘉才剑走偏锋,对十字键本身进行了改进。

当时针对格斗游戏还推出过很多奇葩的专用手柄,例如扭曲结构的格斗专用手柄在当时就很流行。使用时,右手并不是握住手柄,而是拇指放在手柄背面,3 个手指像弹钢琴一样负责 6 个动作键。

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分离式格斗手柄

既然是“软件决定硬件”,除了格斗游戏外, 其他游戏类型自然也会影响到主机的设计。比如连射手柄上的连射键,最早就是 HAL 研究所为射击游戏开发的专用设计,早期射击游戏没有后来的自动连射概念,按得多快子弹就有多快。中国盗版 FC 主机上几乎都有连射键,在日本只有 Hudson 系的主机,才会附带连射手柄,比如 PCE。

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Hudson 系列连射手柄

另一个热门的类型是赛车,常见的设计如 Atari 2600 本身附带的赛车手柄,用老式旋钮来模仿方向盘,相对成熟的一点设计的是在普通手柄的中间部分加一个旋钮,而更极端的还有 Namco 的赛车手柄,居然是将手柄分为左右两边,用手腕扭转的方式输入方向的。

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当然,也少不了专用的分离式赛车手柄,它采用手腕扭转的方式输入方向

在 MD 主机之后,世嘉公司又推出了作为继承者的 SS 主机,其手柄设计堪称集大成之作:立体式圆盘方向键,6 动作键,LR 键,蝶形手柄。

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SS 手柄

当时业界普遍认为,在原有的手柄结构上,已经不可能玩出更多的花样,NEC 和松下等公司的新手柄设计明显与 SS 趋同。而颠覆过往手柄设计规范的,是游戏业的新人——“技术的 SONY”

SNOY

严格来说,索尼参加游戏业并不晚,FC 时代有颇高知名度的 MSX 学习机就是索尼与微软合作的(虽然在日本是以游戏闻名),而 PlayStation(PS)已经是他们第二试水。正是在 PS 手柄上,我们看到了很多与过往不一样的新东西,和其他公司的 32 位主机比起来,索尼的游戏机部门 SCE 的 PS主机手柄设计方案明显充满了“艺术气息”,犹如外星产物:RL 两键升级为L1 + L2 + R1 + R2 四键,手柄两翼大幅度延伸形成握把,方向键改为分离式,部分按键外形变更,功能键的标识改为纯符号。

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PS 手柄

LR 键扩展为 4 键,实际上也是“软件决定硬件”的一种体现。32 位时代游戏界正在向 3D 游戏剧烈转向,这其实是对当时 3D 风潮的一种应对。考虑到 Z 轴的引入使得人机交互信息量进一步升高,“需要更多按键”这个方向应该是没错的,但 SS 右侧排列 6 个键已经被证明是太挤了,因此只能挪到侧面。既然拇指能同时控制多达 4 个按键,那侧面的食指控制 2 个按键并不难,实在不行也可以让食指和中指分别控制 1、2 号键。

只是这样一来,固定手柄的手指就从3个减小到了2个,持握位也下移,稳定性急剧降低。于是手柄下面加了2个圆锥型的握把,方便手掌夹握。索尼内部也曾因为握把问题发生过激烈的争论,在PS手柄的早期方案中,并没有握把的存在,后来经过大量的实验,才确定了握把的功效。

分离式十字键是PS手柄最受诟病的一点,在当年也是受尽其他厂商FANS的嘲讽。其实这 个方向键的实际手感并不像看上去那么差,因为它只有露出的部分是分离的,里面是连着的,本质上仍是个立体式十字键。按理说索尼完全可以学世嘉用圆盘方向键,实在想用十字键还可以向任天堂购买专利,为何要冒风险搞这种莫名其妙的创新呢?

这个设计明显有画蛇添足的嫌疑,索尼本身也是不得以而为之。

PS 主机原本 是作为任天堂的主机 SFC 的一个兼容机型来设计,游戏内容也靠近主流,世嘉的街机路线对索尼来说没有意义,只有十字键能够满足 RPG 等游戏的输入需求,而由于与任天堂已经处于热战阶段,获取十字键专利授权几近不可能,所以采用分离式设计完全是不得以而为之,并没有任何优化手感方面的考虑。不过,分离式的十字键虽手感下降,但准确度却上升了,更适于 RPG 这种“国民游戏”类型,也算因祸得福。

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PS4 手柄及分离式十字键

相对于事出有因的分离式十字键,按键标识的问题显然更难以解释。在 PS 之前,手柄功能键的标识基本都用英文或是数字 , 任天堂喜欢 BAYX (顺序不能错哦 ),世嘉 偏爱 ABCXYZ,NEC 则是个性的 2143。索尼作为艺术家和有着几十年设计经验的家电老铺,当然不 能和土包子们一般见识。在图标这方面,家电业早就有更优秀的解决方案了,比如录像机的按钮,没人会写 PLAY 和 STOP,都是三角表示前进,双三角表示快进,方块表示停止。

所以索尼在 PS 手柄的标识上参考了家电业的标识方式,比如 SELECT 与 START 就参考了录像机的 PLAY 和 STOP,三角表示前进,方块表示停止。同理,SFC上用来表示“确认”的A键用O来代替,表示“取消”的B键用X来代替,而三角代表视角,方块代表菜单,基本与玩家的直觉相符。

然而索尼这一自作聪明的做法却为游戏业带来了巨大灾难。首先是纸媒体的印刷问题,家电只需要印制一本说明书,而游戏机每月都有几十万本攻略和杂志上市,特殊的符号对于排版印刷来说是个麻烦的问题。而玩家之间的交流也变得很低效,三角方块这样的词语明显不如原先的数字字母简洁。

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《铁拳》十连指令

更大的麻烦还在后面,索尼在替换 AB 按键时,没有考虑到日美之间的文化差异——在欧美,X 一般用来标识选中(相当于中文环境中的勾)。索尼可能考虑过在日美发售不同版的手柄,但受制于成本等因素,还是采用了全球统一的硬件。这样一来,美日游戏公司只好按照自己的理解来安排键位了。常见的情况是日本公司 O 确认 X 取消,美国公司 X 确认 O 取消。日本公司开发的游戏有不少也出了美版,有的会专门改键位,有的不改,比如 SQUARE 的游戏就是全球通用日本标准,混乱无比。火上浇油的是,由于美版的确认 X 键在下方,日版的确认 O 键在右方,经常导致玩家误操作。像港版 PS 系主机运行美版主机,就会出现系统界面日式,游戏内部美式的混乱现象,玩家几乎每天都会发生刚进入游戏就误按取消退出的失误,而要是涉及到存盘之类的关键操作,发生悲剧的概率就会更大——“请问您要不存盘就退出游戏吗?”

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PS 手柄早期方案,细节耐人寻味,尤其是OX和现在是相反的

总体来说,PS 手柄是一个形式重于内容的设计,这也说明了原来的手柄设计思路已经没有更进一步的发展空间了,如果需要取得真正的突破,就需要真正的革命性的新思维。带来这场革命的,是一直被很多玩家视为土老冒的任天堂。

任天堂

在游戏圈提到任天堂,往往会和技术力低下联系在一起,这或许不假。硬件商中任天堂对外部技术的依赖是最大的,但同时,任天堂对技术的嗅觉却是最灵敏的。在1990 年代中期,虽然人人都知道 3D 游戏是未来的发展方向,但几乎没有人知道 3D游戏应该采取什么样的系统。常见的设计方案是,角色默认向 Z 轴运动,操作只涉及加减速,而十字键仍然负责上下左右,此类游戏的典型是赛车和飞行模拟。还有一种方案是主要场景仍为横卷轴,但增加纵深移动的操作,典型如《幽游白书魔强统一战》的跳线操作。严格来说,这些游戏都不算真正的三维空间。

造成这种境况的除了游戏制作人想象力的缺乏外,手柄的限制也是一个重要原因。以马里奥为例,如果用标准的4向方向键输入前后左右(加斜向是8方向),那么角色的动作将非常僵硬,无法到达3D场景的每个位置。更麻烦的问题在于,3D游戏需要频繁调整视角,这会导致操作方向与目标方向不一致。为了解决这个问题,当时3D游戏中流行所谓的“坦克式操作”,即操作的方向不以玩家的感觉为准,而是与角色一致,前后表示角色前进后退,左右是左右转,比如《生化危机的固定视角切换,或是《古墓丽影》的强制背后试点。还有一种方式是像《最终幻想7》以后采用的,方向以玩家的方向为准,但是在转换视角时,角色运动方向维持原方向不变,直到输入发生变化(这个方案在《生化危机 1 重制版HD》中得到引入,手感比坦克式提高不少)。

任天堂的结论是,以地面为 XY 轴上下为 Z 轴的思路是对的,问题在于 8 方向输入灵活性太差,影响到视角调整。如果要制作真正的 3D 游戏,就需要一种能够输入 360 度方向的设备,而且输入一定要迅速准确。而他们拿出的答案,就是著名的 N64 手柄。

N64的手柄(绰号“三叉戟手柄”)堪称游戏史上最重要的输入设备,其意义甚至大于街机摇杆和十字键。除了独一无二的3个握柄外,它还有4个堪称划时代的设计:模拟摇杆,扳机按键,震动包,双方向键。

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N64 手柄

模拟摇杆(Analog Stick,也叫类比摇杆),顾名思义输入的是模拟量。过去的方向键无论是街机摇杆还是十字键,输入的都是单纯的方向,相当于 XY 轴的正负,没有量化。而模拟摇杆则直接输入的是 XY 轴的向量信号,用 X 和 Y 的值可以直接换算出角度(正切角),而且向量的模还可以折算成力度的大小(所以才叫模拟摇杆)。

虽然模拟摇杆在之后各台主机上得到普及,但具体的技术原理却各有区别。N64 与 PS 和 Xbox 系主机的摇杆原理类似陀螺仪,X 轴的滑轨与 Y 轴滑轨的两个球面互相嵌套,摇杆可以同时在两个滑轨上运动,并带有力度反馈可以自动回中。而世嘉手柄(NiGHTS 手柄与 DC 手柄)的摇杆采用的是磁感应原理,精度极高且没有磨损,只是手感与其他三家不太一样。另外掌机上的摇杆滑轨是安放在两个平面而非球面上的,手感较差(PS Vita 例外)。

第一次用模拟摇杆玩到《马里奥 64》(Super Mario 64)的玩家都对其灵活性惊叹不已,马里奥在屏幕上不仅能完美地绕圈跑,而且还能通过力度区分走和跑的不同速度,360度的运动配合视角变化,使玩家第一次有了在真实空间中奔跑的感觉。这也就难怪《马里奥 64》能在 N64 这个只有 3200 万销量的主机上获得 1100 万的销量,并被誉为3D游戏的开山鼻祖,把《VR战士》、《山脊赛车》、《鬼屋魔影》这些老前辈都踩在脚下。

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马里奥 64

扳机按键,位于摇杆的背后,相当于变形的 L 键。设计成这样的原因也很简单——正常情况下玩家不是用指尖去按而是用手指整体来勾 L 键,精确度不高,按键行程也太短,因此把横方向改为竖方向,食指只要自然弯曲就一定能勾住,减少输入失误。这个设计看上去简单,但对于原有设计的优势是全方位的,这个设计过了这么久才得到应用,某种程度上也说明了游戏业对于人体工学的轻视程度。对于大多数硬件设计师来说,玩家就是一个长了 8 个触手的章鱼,怎样按键才舒服,他们是不在乎的。

振动包在当时看来属于一个比较多余的设计,理论上,振动为人机交互增加了一个维度,但事实上,触觉在游戏互动中的地位一直很低,游戏公司想不出有什么信息是可以靠一个振动传达的。早期的振动游戏比如《马里奥64振动版》和《心跳回忆》(ときめきメモリアル)在这方面都有些不得要领。但随着 FPS 游戏(主视角射击)在家用机上的普及,“振动=开枪”成了游戏业的常识,手柄振动的重要性得到极大提高,以至于 Xbox One 主机干脆连 LR 键都安装了振动马达。

关于振动包还有个小插曲,N64 的震动包采用的是ALPS电气公司的电磁耦合技术,设计不太合理,还需要电池,而索尼和微软在自己的主机上则采用了更为合理的偏心电机方案。然而 2002 一家名不见经传的美国公司 Immersion 突然跳出来起诉两家的震动设计侵权,索赔金额高达数千万美元。微软很干脆地赔了2000万,还入股Immersion。倔强的索尼在法庭对峙多年,最终还是被宰了将近 1 亿美元,而且为了规避专利,PS3 的手柄 Dual Shock 3 早期型号还去掉了震动机能,理由是会影响新增加的六轴感应设计,然后索尼在 Dual Shock 3 后期型号上又把震动加回来了……免不了又要受到敌对厂商粉丝们的一番嘲笑。

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Dual Shock 手柄

优秀的设计自然会引来大量的模仿者,世嘉专门为 SS 主机推出了带有模拟摇杆的 NiGHTS 手柄,并将其作为下一代主机 DC 的手柄原型。而作为游戏业新霸主的索尼,也推出了自己的模仿之作 DS 手柄(Dual Shock)。DS 手柄不仅继承了 N64 手柄的前 3 项设计(模拟摇杆、扳机按键和震动包),还把第 4 个设计——双方向键——提高到了全新的高度。

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NiGHTS手柄(圆柄)

双方向键

双方向键,并非指手柄上有两组方向键,而是说两组方向键是可以同时使用的(DC 手柄和 NiGHTS 手柄也有两组方向键,但显然是无法同时使用的)。N64 的手柄有 3 种握法,而左握把和中握把的组合就是两个方向键(左手十字键,右手摇杆),这个设计之前在任天堂的 VB(Virtual Boy,它也是最早采用握把结构的主机之一)上就出现过,而且VB上是两个完全一样的十字键。DS 手柄参考了这点,不仅有双方向键(其实是 3 组),而且两组方向键都升级成了模拟摇杆。

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VB 手柄

现在任何一个玩家都能说出双摇杆的作用——FPS,但是在 1990 年代,双摇杆设计的原始意图完全和 FPS 无关——要知道 3D FPS的鼻祖《雷神之锤》(Quake)是 1996年在 PC 平台发售的,而 DS 手柄 1997 年就上市了。

索尼设计双摇杆的目的,是要提供一个控制视角转换的界面。实际上 N64 手柄上就有这个设计,右侧有上下左右 4 个独立的 C 键专门负责视角调整,但精度和操作性显然不如PS的右摇杆。可惜的是,当时 PS 上几乎没有对应双摇杆的游戏,SCE 自己倒是做了一些实验性的小品,比如《捉猴》,左摇杆控制角色跑动,右摇杆控制角色手中捕虫网的攻击方向,但也并非是成功的设计。

游戏史的逻辑到了这时已经颠倒了:不是软件决定硬件设计,而是先有硬件设计,再来开发相应的软件,而这个游戏也确实出现了——N64 上的《007黄金眼》(007 Goldeneye)。发售于1997年的《黄金眼》是家用机历史上第一个成功的 FPS 游戏。它的操作方式继承自航模遥控器的“日本手”方案,左摇杆负责前进后退左右转,右方向(C 键)或者方向键是上下和左右平移。这组操作在今天看来虽然有些古怪,但已基本可以满足游戏的需求。更完善的很快出现在 PS 版的《雷神之锤 2》上,左摇杆控制前后与平移,右摇杆控制瞄准,与 PC 玩家的习惯一致。

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007 黄金眼

如果市场上只有《黄金眼》和《雷神之锤2》,当然影响不了大局,但 20 世纪末 FPS在 PC 上的火爆很快蔓延到了游戏机一边,于是双摇杆转眼间成了欧美厂商追捧的天才设计。1998 年发售的 DC 主机,手柄还是类似 N64 的单摇杆设计,而 2000 年以后的PS2(Playstation 2),Xbox,GC(Game Cube)三台主机都不约而同地采用了双摇杆设计。

随着《荣誉勋章》、《使命召唤》(Call of Duty)和《光环》(Halo)的出现,FPS逐渐成为游戏机的主流类型,游戏产业的中心也重回美利坚,“枪车球”(指 FPS、赛车、体育三类游戏)一统天下的时代终于到来,而游戏手柄的设计到此也基本定型。

XBOX

Xbox 的手柄堪称传统手柄的集大成之作,主体布局承接自 DC 手柄,改良的扳机按键、左上摇杆与下确认(A键确认)都是DC手柄的特征,然后模仿 PS 手柄加上了右摇杆与LB、RB。

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Xbox 主机及手柄

Xbox 手柄保留了 DC 的双记忆卡插口,这个设计起源于 N64 和 PS,目的是将游戏进度与主机分离,后来随着账户概念和内置硬盘的普及,记忆卡插口就被逐渐淘汰了。与这个设计相关的还有 DC 的 VMS 记忆卡,本身是一个小型的游戏机,其思路来源于PS 的外置记忆卡 Pocketstation,由于功能单一,耗电量大,所以类似的设计只延续了一代。

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DC 的 VMS

另一个本质性的进化发生在XBOX 360手柄上,微软很大方地将无线手柄作为标配,结束了30多年来玩家对于手柄线的纠结。实际上过去各厂都推出了为数众多的无线手柄,有采用无线电原理,也有利用红外信号的,因为技术所限手感都极差。X360的手柄借用了21世纪成熟的无线网技术,信号稳定,连接简单,所以在很短的时间内就淘汰了有线手柄。

微软还借 Xbox 360 热销的机会,统一了 PC 游戏手柄标准。过去 20 年中 PC 手柄市场一直处于战国状态,虽然偶尔有经典之作,但都难以普及,整体水平不高。对比Xbox 360 手柄,PC 副厂手柄除了价格低廉外没有任何优势可言。

虽然 Xbox One 的手柄也有小修小改,但整体结构已经定型,“改无可改”了。与 Xbox 系列类似,PS 系列的手柄在 DS 手柄后也少有改变,PS4 与 X1 这代主机的手柄已经非常复杂,很难再有功能上的突破,索尼增加的六轴感应和触摸板目前还无法摆脱画蛇添足的嫌疑。无论是单机游戏表现形式的创新,还是游戏硬件设计的创新,似乎都遇到了明显的瓶颈。

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X1 与 PS4 手柄

或许任天堂正是察觉到了这点,才抛弃了自己发明的手柄,为 Wii 设计了双节棍结构的输入装置,而双节棍设计思路则是源于 80 年代红极一时的 FC 周边能量手套(Power Glove)。

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能量手套

能量手套是 1980 年代虚拟现实潮流的产物,脱离游戏机手柄抽象输入的思路,转而采用人体感应技术进行直接输入。原理是利用电视四角的接收器与手套发射器通过超声波进行定位,类似的原理还出现在 DC 版的《桑巴阿明哥》沙锤外设上。可想而知,能量手套的精度不高,实验色彩大于实用色彩。时隔 20 年,任天堂利用更先进的红外感应定位和陀螺仪技术,将 N64 手柄改装为多用途的双节棍结构,不仅实现了良好的空间定位功能,而且传统游戏的按键输入也不受影响。

Wii 的出现是游戏业的重大革命,过往几十年积累各厂商的关于人机交互的经验全都沦为废纸,只有全新设计的游戏类型才能满足新硬件的需求。现在来看,任天堂的这个步子迈得有些太大了,大多数厂商都没有做好转型的准备,他们更倾向于支持传统的 PS 和 Xbox,不愿押宝在新体系上。Wii 只能靠任天堂一家独自打拼,虽然在蓝海用户中取得了良好的销售成绩,但主要市场却并不认可。

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Wii 双节棍手柄

尽管遇到了阻力,但人体感应设备显然是未来重要的发展方向,所以索尼和微软才会果断跟进,设计了 PS Move 和 Kinect。从成熟度来说,几种人体感应技术都才刚刚达到可用的程度,等待它们的,将是不亚于传统游戏手柄40年发展历程的漫漫长路。

未来的输入装置应该是什么形态的?游戏手柄仍然有生命力吗?是软件公司先在游戏理念上取得革命性突破从而带动硬件进步,还是硬件公司先发明一种新的人机交互界面启发软件公司?没有人知道。现在的游戏业恰如30年前诞生之时一样,一切都处在迷茫之中,但也正因如此,一切都不可限量。

5号小编

我是非常厉害的小编,知道很多你不知道的四驱车秘密

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