游戏机制——交互循环与游戏状态解析

这是我正在贝尔格莱德大学戏剧艺术学院讲授课程所引发的一个关于游戏机制系列的一部分。

我在大约五岁时就爱上了电子游戏。那之前，我的日子就是坐在电视机前等着卡通节目。是的，我确实有些年纪了。当我第一次握上游戏手柄时，发生了一些神奇的事情。哇，这就像卡通一样，不过我可以控制主角的行动和行为。我自己控制着屏幕上发生的一切。这就是一见钟情的感觉。这正是游戏的魅力所在。当年，这可是革命性的。以前没有任何东西能与这种能力相提并论。电影、电视等都要求我们被动观察。电子游戏把控制权交到我们手中。

这段文字分析了这个互动的关键部分。它深入剖析了我们已习以为常的循环。我们将从概念层面讨论这一过程，并探讨一些重要的概念。

根据定义，视频游戏是互动的。互动性，即用户/玩家（即玩家）能够影响游戏环境和叙事流程的能力，是游戏区别于其他媒体（如电影、电视节目或书籍）的关键所在。

这种互动是通过一个循环来实现的。这个循环包括几个不同的部分。首先，有一个人类主体，也就是玩家。其次，我们有游戏本身和运行它的计算机系统，这是由硬件和专用软件组成的系统。两者之间持续存在着信息交换。玩家观察当前游戏的状态。玩家决定要追求的目标以及如何实现，并发出某些指令。这些指令通过输入设备，如游戏控制器、键盘、鼠标等传达给游戏系统。根据这些输入，游戏状态发生变化，然后根据这些输入，游戏状态发生变化，并通过输出设备，如计算机屏幕、扬声器、VR眼镜、耳机等，将新的游戏状态信息反馈给玩家。

例如，玩家正在玩一个射击游戏。玩家看到对手靠近。玩家移动武器，瞄准，并开枪。这些都是通过键盘和鼠标操作完成的。对手被击中，倒下了。游戏状态更新，屏幕上显示出新的画面。

说到底，所有的游戏本质上都是这个循环。这个循环通常是每秒执行多次，比如每次游戏生成一帧画面时。这种执行顺序在典型的游戏中显而易见，比如 Unity 这样的引擎。

一个简化的游戏互动循环。

实际上，情况更复杂一些。从逻辑上讲，一个游戏通常是由不同时间尺度的各种互动环节交织而成的。

交互类型和输入

从玩家的视角来看，这种互动可以是实时的或回合制的。这两种互动方式的关键区别在于，在实时模式下，游戏系统期望玩家在每一帧提供明确的输入。而在回合制中，游戏只在玩家的回合时才交给玩家控制。

玩家的输入可以是明确和隐含的。明确的输入是指玩家有意为之的操作。例如，我按下右边的按钮，屏幕上的角色就向右移动。这很明显。隐含的输入则稍微不那么直接。这些是玩家无意间发出的指令。例如，角色走进某个区域可能触发敌人的出现，或者踩到特定物体可能触发陷阱。游戏系统会根据玩家的动作做出反应并改变游戏状态，即使这些动作并非有意为之。

游戏中玩家可以修改的任何内容都构成了游戏的状态部分。这包括：

• 世界的现状。
• 玩家的情况。
• 游戏中其他角色的情况。

游戏的情况由与这些基本元素相关联的属性来描述。这些属性通常是与世界、玩家或非玩家角色相关的数值。例如，玩家角色的生命值就是一个这样的属性；武器子弹的速度也是；游戏中NPC的位置亦然。

这些属性可以以多种形式呈现给玩家。最常见的是通过计算机生成的图形以视觉形式呈现，例如爆炸粒子的移动速度指示了子弹的速度和方向。有时，这些属性以数值和文本形式呈现，例如屏幕左上角的得分或屏幕中央出现的“游戏结束”文字，告诉我们游戏已经结束。

游戏的世界状态包括描述游戏环境的属性等。这些属性包括任何可以通过代码控制的任何方面，即任何可以量化的内容。这包括描述世界的物理和时间参数，以及游戏中各种互动元素的状态。

这可以包括世界布局，以及游戏中动态元素的状态。这些属性的特点很大程度上由游戏的类型决定。

在3D第一人称或第三人称视角的射击或动作游戏中，这包括场景、区域边界以及游戏的基本物理参数，比如重力和惯性。在更接近现实的游戏里，这也可以包括一天中的时间或天气参数等。世界的状态还包括可解锁区域、各种门和陷阱等。

控制叙事流程的游戏特性也归入这一类。

虽然在大多数游戏中是这样的，但并非总是如此，玩家通常不能直接改变这些属性。然而，玩家在游戏中所做的行为可以改变这些参数。每当玩家触发陷阱或解锁新区域时，这会隐含改变游戏世界的状态。

在诸如城市模拟游戏或策略游戏中，世界的状态将包括玩家可以直接影响的属性，例如各种建筑和其他结构的位置，例如防御塔、墙等。开放世界的沙盒游戏提供了这种机制的一个有趣的例子。例如，在Minecraft中，玩家几乎可以完全控制世界状态的每一个方面，包括每个方块的位置。

在Minecraft里建的漂亮的房子。

需要记住的是，我们这里所说的“游戏世界”是一个非常抽象的概念。即使在那些不试图表现物理世界的游戏中，世界的状态也是存在的。在“三消游戏”或“合成游戏”中，当前世界的状态可以理解为游戏板当前的状态，也就是当前瓷砖的排列情况。

游戏世界通常由多种不同的元素构成。这些元素可以被可视化为场景的一部分、可使用的物品、武器、其他角色等。例如，在《愤怒的小鸟》中，一个关卡通常包括弹弓装置、用作弹射物的鸟、由木头、冰或石块构成的猪堡垒、猪、炸药箱和背景环境。

这些元素大致可以分为两大类，主动（可以被玩家影响的）元素和被动元素。主动元素是玩家可以对其产生某种影响的元素，玩家可以与其互动，这种互动既可以是直接的也可以是间接的。

例如，玩家可以直接与弹弓装置互动。玩家可以通过向猪城堡投掷小鸟来间接与猪城堡的砖块互动。需要注意的是，玩家无法以任何方式与关卡中的场景元素互动。这些元素是游戏中的被动元素（如场景中的植物和道具）。

玩家与游戏中各种元素互动的方式由游戏规则决定了玩家如何与游戏中的元素互动。换句话说，游戏设计师的任务是确定玩家如何与这些元素互动。

有趣的是计算机图形在这个交互循环中所扮演的角色。最重要的是，图形需要让这些互动元素一目了然。它需要立刻区分游戏中的互动元素与非互动元素。在《愤怒的小鸟》的关卡中，场景中的被动元素用相对暗淡的颜色表示。这使得玩家可以互动的对象一目了然。

这是一个典型的《愤怒的小鸟》经典关卡。动态元素通过轮廓和鲜艳的颜色很容易被区分。

图形的第二个作用是提供关于玩家行为引起的游戏状态变化的及时视觉反馈。在弹射鸟的影响和重力作用下，小猪城堡的积木会飞起并落下。这种反馈需要既及时又恰当。在实时游戏中，反馈需要与现实世界的时间尺度相匹配。

玩家的行为结果一目了然。这些物体表现出预期的物理规律。

总之，图形需要明确地反映出游戏状态的改变。例如，如果炮弹击中方块并造成伤害，图形上需要出现裂缝。

物体上出现的裂纹表明有局部损坏。

通常，游戏需要符合我们对现实世界的认知模型。我们期望在游戏中看到的行为与我们在现实世界中常见的行为一致。重力通常向下。鲜艳的颜色和锐利的边缘通常表示危险等。这种模仿现实行为的特性被称为 skeuomorphic 行为。

游戏图形在这些三个目的之一中失败的频率之高，令人惊讶。通常，常见的错误是屏幕上元素过于拥挤，难以区分静态和动态元素。

玩家的角色状态包括但不限于所有可量化的属性，这些属性可以与角色在游戏中关联。

在最简单的例子中，这通常包括玩家在游戏世界中的位置。这可以是玩家角色的几何坐标，即在游戏中以角色形式表示玩家时的几何坐标。即使在像《吃豆人》这样简单的游戏中也是如此，玩家的状态就是那个饥饿的黄色点的位置。在其他游戏中，这可以是玩家当前所处的关卡编号。例如在《糖果传奇》这样的游戏中。

此外，这还可以包括其他属性，例如剩余生命、体力值、能量值等。它也可以包括玩家在游戏中的其他物品。简单来说，这包括了玩家的装备栏及其内容和大小。

根据游戏类型的不同，它可以包含各种武器、相应的弹药以及装备部件等元素。

如果游戏包含角色升级系统，角色的等级也代表了玩家状态的一个组成部分。玩家的状态可以非常简单，就像《吃豆人》那样，也可以非常复杂。即使在简单的游戏中，这种状态也可能令人感到迷惑。比如，在最初的《超级马里奥兄弟》中，玩家的状态就包括了许多元素：马里奥在当前关卡中的位置，当前关卡和当前世界，最远解锁的世界，马里奥是否在其他关卡中，马里奥当前是超级马里奥还是普通马里奥，马里奥是否拥有火焰花，收集到的硬币数量，剩余的生命值，关卡开始后的时间等。

在游戏中，特别是在特定类型如角色扮演游戏这类游戏中，游戏角色的状态简直到了荒谬的地步，不仅角色本身，就连角色的装备和武器也都可以各自独立升级。

在巫师3游戏中，有数据，数据，还有更多的数据。

此外，玩家的个人资料页会显示跨越多个游戏会话的属性，比如各种徽章和成就。

玩家的状态还包括可以自定义的玩家角色的元素。如果游戏提供了这样的自定义系统，它包括各种皮肤选项、可更换的服装元素，如帽子、衬衫、裤子等，其他各种配件，甚至可以调整身体部位，从身体比例到肤色、面部特征的形状、发型等细节。

此外，一些游戏可能包含玩家无法控制的角色。这可能包括敌对角色和其他非敌对或支持性的NPC角色。非玩家角色（NPC）在这里指的是那些不是由玩家控制的游戏角色。

这些角色的状态反映了玩家状态的许多方面。它一定包括这些角色相对于世界以及玩家当前位置的状态。这些角色的行为通常由状态机控制。这决定了他们当前的移动模式以及当前显示给玩家的动画和视觉效果。对于敌方角色，这可能包括他们的攻击力，即攻击力和生命值。

对于其他NPC来说，这可以包括他们当前与玩家对话的状态和情况以及描述他们与玩家关系的其他属性。例如，《动森》、《模拟人生》和《星露谷物语》等游戏都有复杂的关系系统。

动物之森里的某些角色态度挺端正的。

最终，一个好的游戏不过是一个构造良好的互动循环。互动规则需要直观易懂。互动循环需要顺畅。主动元素和被动对象应当容易区分，视觉反馈需要迅速、清晰并明确。

这些指南虽然清晰，但执行起来并不容易。游戏制作的魅力在于平衡和打磨这些元素，但在设计这些元素时出错却很容易发生。然而，这些错误往往一目了然。

幸运的是，我们生活在一个游戏制作已经有几十年历史的时代，我们的世界充满了好的榜样，应该效仿。大胆借鉴最好的作品，不断改进。别人也会跟着学，我们共同的技艺会不断进步。

• 游戏是一种互动媒体，玩家的行为会影响游戏环境和故事情节。
• 互动通过玩家与游戏系统之间的交互循环发生。
• 交互循环的组件:
  - 玩家：观察、决定并发出指令。
  - 游戏系统：处理输入并更新游戏状态。
  - 设备：输入（如键盘、鼠标）和输出（如屏幕、扬声器）促进交流。
• 实时与回合制互动:
  - 实时：游戏期望玩家持续输入（如每帧）。
  - 回合制：仅在特定回合或时刻期待输入。
• 多尺度交互循环：游戏通常在不同时间尺度上具有重叠的循环（如短期行动与长期策略）。
• 显式输入：玩家主动发出的指令（如按下按钮跳跃）。
• 隐式输入：玩家无意中触发的行为（如踩到地砖触发陷阱）。
• 游戏状态：可以被玩家改变或影响的任何东西。
• 状态表示:
  - 例如分数和速度。
  - 视觉或文本反馈（如动画、“游戏结束”消息）。
• 世界的状态:
  - 包括物理、时间及其他互动要素。
  - 按类型不同。
  - 可以通过玩家行为直接或间接影响。
• 玩家的状态：与玩家角色相关的所有可量化属性，包括位置、库存等，以及角色升级、成就和角色自定义等复杂系统。
• NPC的状态：包括位置、行为和互动状态，通常包括关系动态、对话进展和战斗能力等。
• 活动元素：玩家可以直接或间接与其互动的对象（如《愤怒的小鸟》中的弹弓）。
• 被动元素：不活跃或装饰性组件（如背景场景）。
• 活动与被动元素的区分：活动元素必须易于识别（如通过饱和的颜色标记活动对象）。
• 游戏状态变化的反馈：图形应直观地表示玩家行为的结果（如碰撞后的下落块）。
• 仿生行为：模仿现实世界的行为以符合玩家的心理模型（如重力使物体下落）。
• 反馈的及时性：在实时游戏中，反馈必须与现实中的时间尺度相一致，以增强沉浸感。
• 清晰的表示：游戏状态的变化应直观且容易理解（如损坏物体的裂纹纹理）。