12月10日精华上帝之手游戏控制器的发展简史

12月10日精华：上帝之手——游戏控制器的发展简史上帝之手——游戏控制器的发展简史（发表于2010年《大众软件》11月上）广东罗杰序言当我们玩射击游戏时，它是我们手中的枪，轻轻按动按键，屏幕上的“我们”就会扣下扳机，向阻拦我们的敌人倾泻子弹；当我们玩飞行游戏时，它是我们手中的操纵杆，靠着它我们能够尽情在蓝天中翱翔、作战，让我们以为自己身在F16战机的座舱中，而不是某个狭小的房间里；当我们玩竞速游戏时，它是手中的方向盘，尽管实际上我们的位置没有挪动半分，却依然感受到坐在法拉利跑车中尽情驰骋的快感。这个奇妙的东西，就是游戏控制器。游戏控制器一会是你手中的枪，帮你击倒阻拦去路的敌人；一会是你手中的利剑，为你斩杀丑陋的怪物；一会就是魔法师的手，召唤出道道闪电。或许是因为游戏控制器实在太平凡、太常见的缘故吧，许多玩家虽然对各种游戏、游戏主机了如指掌，却对游戏控制器知之甚少。目前关于戏控制器的文章或停留在介绍说明的层次，极少探讨游戏控制器发展的规律；或专业性太强，除了从事相关行业的人外，一般人较难读懂；写这篇文章，正是为了让普通玩家们也能充分了解这位陪伴我们游戏生涯的朋友的过去、现在和将来。传统游戏控制器之演变随着古人猿将手中的骨棒高高抛起，镜头转向了一架航行于星海间的太空船——这是著名电影《2001太空漫游》中的经典一幕，涵盖了人类上百万年的进化历程。人类从披着一身长毛、弓着身子走路，到褪去毛发、直立行走，经历了一个从简单到复杂的过程；与此同时，人类所使用的工具也发生了如骨棒到太空船一般惊人的演变。游戏控制器如同人类发明的其他工具一般，也有着一段复杂、曲折的进化史。笔者所定义的传统游戏控制器，主要的标准有三条：一是使用时以按键操作为主，二是出现时间早，三是适用范围广。前面两条比较好理解，在这里我想对第三条稍作说明。所谓适用范围广，是指这款游戏控制器不“挑”游戏，能够胜任绝大部分游戏的操作需要，而不仅局限于某类游戏。比如光枪出现的时间就很早，操作上也以按键为主，但除了特定的一些射击游戏，并不能胜任其他游戏的操作——谁见过用光枪玩《超级马里奥》的——所以也不能纳入传统游戏控制器的范围。不过，也不是所有传统游戏控制器都符合这三条标准，比如旋钮控制器并不以按键操作为主要操作方式，但由于它出现时间早，并且在第一世代游戏机中被广泛采用为默认游戏控制器，所以仍然归入传统游戏控制器之列。1、旋钮控制器就地取材是原始人类使用工具的开始，而在专门的游戏控制器诞生以前，游戏所使用的控制器乃至整个游戏的运行载体——游戏机，都是“就地取材”而来的。电子游戏的诞生，主要是由于一些穷极无聊的程序员们出于各种原因，编写了一些可供娱乐的小程序。也许我们写上几大本专著也弄不明白先有鸡还是先有蛋，但是并不需要一个天才的脑袋，你也能够理解游戏的诞生是先于游戏机的。没有蛋就没有鸡，没有鸡自然也就没有鸡翅膀——专门的游戏控制器是在专门的游戏主机出现以后才出现的。既然没有专门的控制设备，最早的一批游戏只能发挥“拿来主义”精神，效仿拾起骨棒的人猿就地取材的做法，利用一些现有的设备作为游戏控制器。80年代出生的人可能还记得家里那台古老的黑白电视机，上面有两个分别用于选择频道和调节音量的旋钮。旋钮一般被用于操作各种如收音机、电视机、示波器等仪器，但在1947年汤玛斯·T·沟史密斯二世（ThomasT.GoldsmithJr.）与艾斯托·雷·曼（EstleRayMann）注册专利的“阴极射线管娱乐装置”中，它成了游戏控制器。“阴极射线管娱乐装置”是一款模拟导弹发射的娱乐装置，玩者可以通过多个旋钮调控导弹的航线与速度。1958年物理学家威廉·辛吉勃森（WilliamHiginbotham）为纽约布鲁克海文国家实验室设计的《双人网球》，这款游戏一般被认为是第一款图形化显示的电子游戏，它采用两个带有轨道控制旋钮和一个击球钮的盒状控制器作为游戏控制器，受到访客的欢迎。1972年发行的全球第一款电子游戏机“奥德赛”（Odyssey）以及它的前身“棕盒”（BrownBox）同样采用带旋钮的设备作为游戏控制器。如果各位中有漫画“哆啦A梦”的爱好者，兴许记得在某几集中出现的玩电子游戏的场景，其中的游戏机就使用了旋钮控制器。2、摇杆控制器控制杆（Joystick）又名“乔治杆”（GeorgeStick），据说是由20世纪初的几位法国飞行员发明并命名的。摇杆用起来比旋钮控制器要灵活舒适得多，因此第二世代的游戏主机普遍采用控制杆作为游戏控制器，这时候控制杆往往被形象地称为摇杆。著名的Atari2600，就配备了一个带有1个按钮的摇杆及一套对战摇杆。还有1978年的MagnavoxOdyssey2，这款主机抛弃了过时的旋钮式控制器，改用操作起来更为方便的摇杆。摇杆还在街机上被广泛采用。3、数字键盘十年前手机还是个稀罕玩意儿，一般人用不起，功能也比较单一；现在的手机除了打电话、收发短信，还能上网、听歌，玩个俄罗斯方块、贪食蛇之类的游戏。如今手机游戏兴旺发达，除了单机游戏，还有各种网络游戏。手机游戏市场的繁荣可能会让一些玩家误以为是手机游戏带动了用数字键盘玩游戏的风潮，而实际上数字键盘被用于游戏操作的时间甚至早于手机的出现，如早期的Intellivision主机就采用了数字键盘的设计。数字键盘不是专为游戏控制设计的，呆板的按键布局导致使用不便，因此数字键盘从来没有成为游戏控制器的主流设计。4、游戏手柄关于游戏手柄，我只重点介绍FC手柄。FC手柄由任天堂前第一开发部部长横井军平设计，是游戏控制器史上的经典之作。FC手柄是第一款将方向控制器设置于左侧的专用游戏控制器，从实际经验来看，对于占多数的右撇子来说，用左手进行方向控制似乎更加得心应手。它独特的十字形方向控制器使用便利，定位精确。此外，玩家使用FC手柄时，左手负责方向控制，右手负责按键操作，合理的分工提高了操作的效率与舒适度。时至今日，大多游戏控制器仍沿袭了这些设计，可见其优秀程度。日版FC的副控制器没有“Start”和“Select”键，但有一个迷你麦克风。在一款改编自著名漫画“哆啦A梦”的游戏中，玩家可以通过对麦克风大喊来发动必杀技。为了减轻连续按键的负担，后来还出现了带连发按键的FC手柄。随着FC主机大获成功，游戏手柄逐渐取代旋钮、摇杆、数字键盘等前辈，成为了游戏控制器的主流设计。5、PC键鼠设备键鼠设备是PC上最常见的游戏控制器，键鼠设备很好地适应了游戏发展的需要，因此没有像旋钮控制器一样被淘汰。除了普通的键鼠设备，一些厂商还推出了各种所谓的游戏键盘、游戏鼠标，这些产品根据具体游戏的需要，对产品进行了改进：对射击游戏中经常用到的按键，如WASD四键进行特殊设计，使这些按键手感更舒适、更耐用；而对于《魔兽世界》这样的热门游戏，更有厂商推出了相应的专用键盘等等。键鼠设备与旋钮控制器、摇杆控制器、手柄在发展上联系甚少，但出现的时间很早，被广泛用于游戏操作，且操作的方式仍然是以按键为主，故归入传统游戏控制器一类。异质游戏控制器的发展笔者站在玩家的角度，将具备一定独特之处，如特殊操作方式，的游戏控制器称为异质游戏控制器。有的异质游戏控制器模拟了某一特定设备、设施，如常见的光枪、方向盘、飞行模拟摇杆、跳舞毯、乐器型游戏控制器等；有的异质游戏控制器则利用新兴技术，为用户带来与以往截然不同的操作体验，如触摸屏、重力感应设备、声音感应设备、摄像头等。总体而言，异质游戏控制器成功的少，失败的多。为什么这么多异质游戏控制器没能取得成功呢？设计理念超前，现有技术不足导致无法达成预期目标是主要原因之一。1989年，获得了任天堂授权的AbramsGentileEntertainment（AGE）为NES主机推出了一款著名的游戏控制器，PowerGlove。它的外观像一个手套，除了能像一般手柄那样使用，还可以戴在手上，利用弯曲手指和移动手臂的方式来完成游戏操作。它的工作流程主要由两部分组成：一是检测手指的弯曲度，二是检测前臂的空间位置。前者是依靠一种涂在游戏控制器上的碳基墨水实现的，当玩家戴着手套弯曲手指时，这些墨水由于压力而被压紧，导致电阻改变，主机检测到这一变化后则作出回应。后者利用了三个安置在电视机周围的麦克风。PowerGlove通过本身的两个超声波发射器轮流发出40kHz的超声波脉冲，系统通过脉冲信号到达三个麦克风所分别花费的时间计算声源的三维坐标，从而判断前臂的翻滚、左右摆动等动作。动动手指就能把侵略地球的外星人炸上天，看上去很酷不是么？事实却并非如此，PowerGlove由于所采用的感应技术的不足，不能迅速准确地响应操作，实际表现惨不忍睹，有兴趣的读者可以参考著名的“喷神James”系列视频。英文维基百科上用一部电影对PowerGlove的糟糕表现进行了辛辣的讽刺：在这部名为TheWizard的电影中，一名角色挥舞着PowerGlove宣称“爱死这款游戏控制器”（loveitsobad），而富有幽默感的外国友人则将这句话解读为“因为这玩意儿烂透了才喜欢它”（loveitbecauseit’ssobad）——PowerGlove在玩家心目中的形象由此可见一斑。拥有Wii的玩家一定已经发现了，WiiRemote游戏控制器与PowerGlove在构想上有着诸多相似之处。其实像PowerGlove与WiiRemote一样存在着某种意义上的继承关系的例子还有很多，如Joyboard，Roll&Rocker和WiiBalancedBoard，PowerPad和跳舞毯。一个有趣而普遍的情况是，先问世者无论在市场还是口碑上，都惨遭滑铁卢；反观后来者，得到的评价明显好得多。究其原因，一方面后来者有先行者的前车之鉴，避免了许多弯路。更重要的是，技术的发展使得许多问题迎刃而解，一些从前难以实现的想法也得以实现。缺乏优秀的软件支持，是许多异质游戏控制器败下阵来的另一个重要原因。异质游戏控制器的所谓“异质”，实质在于抛弃传统游戏控制器对游戏的普遍支持，只专注于某一类或几类游戏，通过在这些游戏中发挥的优势来争取生存发展的空间。简单地说，传统游戏控制器是“通才”，异质游戏控制器是“专才”。过去，异质游戏控制器在销售之初往往得不到软件开发者的支持，相应的游戏软件稀少。比如PowerGlove，专为这款游戏控制器设计的游戏只有区区四款，其中两款与游戏控制器本身同步推出，另外两款虽然对外公布了，最终却并未发售。为了弥补在软件上的绝对劣势，异质游戏控制器一般都能够支持一些主流游戏——遗憾的是，这种支持存在很多的问题。比如上文提到的为NES主机设计的Roll&Rocker游戏控制器，底部呈半球形，玩家可以站在控制器上，通过身体向各个方向倾斜来完成方向操作。有玩家发问了：这样会不会不小心摔着？阁下真是才高八斗、智达九升，这种连厂商都没考虑过的问题居然叫您给想到了……不仅如此，这款游戏控制器只能控制方向，NES上十字键以外的功能键一律欠奉——如此糟糕的设计，凭什么让玩家冒着摔断脖子的危险去使用它？还有一种情况，是操作设计生搬硬套。任天堂的当红掌机NDS配备的各色异质游戏控制器让一些厂商无所适从，导致NDS主机上诞生了一批操作生硬的“畸形”游戏，其中也不乏所谓大作。《恶魔城——苍月十字架》中，玩家击败BOSS级魔物后，要在触摸屏上画出魔封阵，否则BOSS会复活——结果玩家每次打完BOSS后不得不手忙脚乱地寻找触笔，严重影响了游戏的流畅感，导致恶评如潮，这样设计失败的例子在NDS平台上举不胜举。一般情况下异质游戏控制器是很难成为一款主流游戏机的标准操作设备的。但任天堂的异质游戏控制器WiiRemote却逆流而上，成为了Wii主机的默认游戏控制器。WiiRemote控制器底部有一个扩展接口，可以通过连接各种外设，如著名的Nunchuk（双节棍）控制器，玩家无论用WiiRemote进行何种游戏，都能够享受到独特的乐趣。即使面临不得不妥协的状况，WiiRemote仍然能够通过连接一个传统的游戏手柄来解决操作难题。影响游戏控制器发展的因素1、外因（1）市场需要对于厂商而言，增加销售、赚取利润是最终目的。产品的不