遊戲手把是怎麼進化到今天這樣的?

作者 | 發布日期 2020 年 04 月 19 日 0:00 | 分類 遊戲主機 , 電子娛樂 Telegram share ! follow us in feedly


主機玩家最在意的是什麼?除主機性能獨占的遊戲外,操作是否舒適、互動是否舒適,一定是玩家考慮的重點。每代新主機發表除了討論主機性能及獨占遊戲,大家最關注的就是新控制器有什麼新功能,能不能有更好的遊戲體驗?公布性能參數後,Sony PS5 終於發表新一代遊戲手把。

新 PS5 手把稱為 DualSense,還是熟悉的 Sony 手把布局,但外形比上一代更圓潤,也更像 Xbox 手把。仔細想想,可以發現幾乎所有主流手把外觀都向圓潤 Xbox 手把靠近。

即使特立獨行的任天堂,也提供類似 Xbox 手把的 Switch 手把。為什麼所有廠商手把都要做成這樣子?這個故事,要從 1961 年講起。

上古時期,人們用什麼玩遊戲?

1960 年代,麻省理工學院鐵路模型技術俱樂部的史蒂夫‧羅素,在 DEC PDP-1 小型機開發名叫《太空戰爭》的電子遊戲。

(Source:Joi Ito from Inbamura, Japan / CC BY

玩法很簡單,2 個玩家分別控制 2 個單位互相發射子彈。由於需要 4 個開關,起初他們透過小型電腦前面板的測試開關控制,但測試開關操作非常困難,所以他們又開發獨立的控制裝置,有個向左或向右旋轉的開關,可控制飛船左右移動;2 個按鈕發射魚雷和開啟超空間,這可以算是第一支專為遊戲而生的控制器。

1972 年,世界第一台遊戲主機奧德賽上市,這時期的遊戲主機並沒有太多功能,支援遊戲也極為有限,所以他們針對不同的遊戲,創造了不同的控制裝置,如 Home Pong 專用的旋鈕控制器,2 個旋鈕上下控制與左右控制分開來。想像一下,左手只能控制物體上下、右手只能控制物體左右移動,想用雙手完美控制物體的運動軌跡,你需要多少練習?

(Source:Evan-Amos / Public domain)

也正是因為旋鈕控制太反直覺,普通消費者對這遊戲機並不是很熱情。為了解決控制問題,當時的街機業將工廠操作桿搬上遊戲機。有了操作桿,人們操作遊戲角色時想上就上、想下就下,不需要再經過大腦判斷控制器的邏輯。與此同時,操作桿還可以同時觸發 X 軸和 Y 軸開關,側向移動也得以實現。

1970 年代投幣式街機遊戲的爆火,讓操縱桿設計逐漸被大眾接受,成為所有遊戲機的必備設計。第 2 代最流行的家庭遊戲主機雅達利 2600,也理所當然採用一根操縱桿加一顆按鈕的控制器,這種設計可讓操作角色在平面空間上自由移動並執行動作,但只有一個按鈕,極大地限制了遊戲開發者的功能設計。遺憾的是,1983 年北美電子遊戲崩潰事件,擊垮了所有第 2 代電視遊戲機,這種操作桿式控制器隨著雅達利 2600 走進了博物館。

▲ 雅達利 2600 。(Source:Evan-Amos / Public domain)

十字按鍵出現,手把初見雛形

1983 年,任天堂在日本發表 Famicom,也就是大家熟知的紅白機。功能和遊戲暫且不論,它有史上最經典的遊戲控制器設計──十字按鍵。

(Source:Evan-Amos / Public domain)

從功能實現來講,十字按鍵完美代替傳統操作桿的所有功能。上下左右 4 個角度按鍵依舊符合人對空間判斷的直覺。邊緣翹起設計,讓人們準確判斷按鍵方向。

從舒適性角度來看,十字鍵也遠超過操縱桿。試想一下,如果讓你選擇用一根拇指或一隻手控制方向,哪個玩遊戲會更輕鬆?

除了功能和舒適,控制器成本也是遊戲機公司考慮的一大重點:製造一個控制器需要更多塑膠和金屬;而一個十字鍵只需要一小塊電路板和幾個導電的膠墊。很顯然,十字鍵的成本更低,兼顧了體驗與成本,是廠商與用戶的雙贏選擇。

1980 年代早期,十字按鍵配合 A、B 鍵,幾乎通吃所有遊戲,因為那時遊戲複雜度不高,一般情況下只有角色移動和一兩個功能要滿足。

但遊戲機硬體不斷發展,更強大的硬體機能,讓開發者開始尋找更多玩法,如一個角色要跑、要跳、要攻擊還要撿道具,每個功能都需要按鍵搭配,遊戲機廠商只能不停在右側區域加入新按鍵。

但人的注意力有極限,一般情況下,分布在上下左右 4 個按鍵,就是拇指能控制的極限,如果按鍵超過這個數量,拇指就無法準確定位,遊戲操控難度也會直線上升。雖然手把中間一般還有 2 個功能按鍵,但位置確實不方便操作。

▲ SEGA MD I (上)和 MD II 的手把。(Source:User:Evan-Amos / CC BY

1991 年任天堂發表第 4 代遊戲主機 SFC,新主機的控制器在 NES 的基礎上,於右側新增了 X、Y 兩個按鍵,並在手把頂部新增 2 個肩部按鈕,也就是我們熟悉的 L1、L2 按鍵。這兩個按鍵的位置正好位於握手把時食指的位置,用戶不需改變姿勢,就能輕鬆控制兩個按鍵,非常符合人體工程學。

▲ SFC 手把。(Source:No machine-readable author provided. PJ assumed (based on copyright claims). / CC BY-SA

這兩個按鍵出現,大大緩解手把右側功能區的按鍵緊張情況。一經問世,就迅速得到玩家和開發廠商認可,任天堂的競爭對手也紛紛照搬這個設計。但這並不意味著 SFC 手把沒有缺點,1990 年代初期,格鬥遊戲已在家用電玩主機市場流行,格鬥遊戲在街機市場已形成方向鍵連擊+功能鍵操作方式。方向鍵是否舒適又成了玩家的迫切需求。

傳統的十字方向鍵在快速連擊時,必須要使用搓連招的方式。「搓」這個字能很形象的表現出玩家使用傳統十字按鍵時的痛苦。搓半小時還好,如果連搓 2 小時,左手的拇指都能磨掉一層皮。

出現這個問題的根本原因,是十字按鍵的物理結構。SFC 和 NES 的按鍵都固定,方向鍵的鍵程垂直向下,手指在方向鍵上滑動時,會直接與按鍵摩擦。

格鬥流行大潮流中,拇指搖桿誕生

針對這個問題,任天堂的老對手 SEGA 提出另一種解決方案──立體式方向鍵。所謂立體,就是將 4 個按鍵組成一體,整體結構類似一個扁平的搖桿,並在按鍵四周添加開關,用戶手指不需要離開方向鍵,就可以快速連擊不同按鍵。

可能你會說,立體式方向鍵和搖桿有什麼區別?至少外觀有很大差別。當時街機廳格鬥霸主的 SNK,就在家庭主機 Neo Geo CD 將方向鍵換成和街機類似的搖桿。當然,家用主機不能直接照搬街機廳的操作桿,SNK 就改進了操作桿形態。

▲ Neo Geo CD 的拇指搖桿。(Source:Evan-Amos / Public domain)

原理還是和街機廳操縱桿一致,採用 4 個側邊簧片檢測操作桿位置,但操作桿縮小到一根指頭就能操作的長度,並將操作桿頂端做出凹坑,方便用戶用指頭推動操作桿。這個設計成為後來拇指搖桿的標準設計。

除了搖桿和按鍵進化,手把外觀也越來越注重人體工學。1970 年代初的家用主機手把,都是放在桌子上玩,不需要考慮用戶握在手裡會是什麼感覺,只需要做好功能就行。隨著十字按鍵和操作桿退場,手把開始小型化,輕鬆被玩家拿在手上,玩家以不同姿勢都可以用手把操作。

起初,手把只有 1 個十字鍵和 2 個按鍵,功能簡單,即使做成長方形盒子,玩家拿在手裡也不會感覺太累。但後來手把按鍵越來越多,如 1988 年 SEGA 日本發售的 MD 手把,有 4 個功能按鍵,一根大拇指要管 4 個功能按鍵,就需要大拇指快速移動,這會導致握持穩定性下降,玩的時間長,手也比較累。這種感覺就類似現在智慧手機橫著螢幕玩遊戲,2 根大拇指就負責所有動作,不但手累,效率也低。

▲ 這時的手把已越來越圓潤。(Source:Verdel / CC BY-SA

於是各家手把設計都引入人體工學理念,研究手在放鬆時自然握持的姿勢,讓手把形狀配合手的形狀。我們將雙手放鬆,自然放在桌面,會發現其他四指微曲時,手中間剛好能放一根圓柱類物品。於是,手把的「柄」就這樣形成了。

從 1980 年代末的第 4 世代開始,SEGA 就在 MD 手把使用這種設計理念,手把兩側突出的握把部分,既可以提高握手把時的穩定性,也可以有效減輕長時間玩遊戲的疲勞感。

這種實用設計,在第 5 世代遊戲機普及。3DO、SEGA 土星、PS、任天堂 64,都採用不同程度的握把設計。大家發現,握把越長,手持穩定性越高,更長的握把讓原本托住手把的中指解放,轉而單獨操控 2 個扳機鍵,進一步緩解拇指操控多按鍵的壓力。

(Source:Evan-Amos / Public domain)

3D 時代,模擬搖桿來了

至此現代手把的設計已見雛形。這裡必須提一下任天堂 64,身為首款 64 位元、主打 3D 遊戲的家用主機,任天堂很早就意識到 3D 時代即將到來,但當時的遊戲手把對 3D 遊戲的支援不是很好,原因有二。

第一個是當時大部分手把都採用十字鍵控制方向,十字按鍵只有 8 個方向控制角度,遊戲角色只能在場景中以 45 度變換方向,這種方向控制法對 2D 遊戲來說是足夠的,但放在 3D 遊戲中,僵硬的方向控制經常造成角色被場景卡住的情況發生。

▲ 傳統的搖桿只能辨識 8 個方向。

如何讓遊戲角色在 3D 世界中可以自由的轉身?任天堂的答案是加入模擬搖桿,這個搖桿與街機的不同,可以檢測 X、Y 軸的向量信號,不僅有上下左右+45 度角 8 個方向,還可以透過向量信號,換算出搖桿旋轉的具體角度,並推算搖桿​​在某方向的動作幅度。

▲ N64 。(Source:Evan-Amos / Public domain)

有模擬搖桿加持,玩家可操作角色在 3D 場景原地轉圈,還能透過推搖桿的力度控制角色移動的速度。這種跨時代的操作體驗。讓《超級瑪利歐 64》在 N64 平台獲得 1,100 萬銷量,也為家庭主機跨入 3D 遊戲時代,探索出一條新道路。

開發觸感互動,手把出現震動

除了模擬搖桿,任天堂 N64 手把還有個重要功能──震動。手把沒有震動功能以前,電視遊戲對人的回饋只有電視畫面和遊戲音效,只占視、聽、嗅、味、觸中兩項,手把本身除了按鍵的確認感外只是指令的輸入工具。

▲ N64 手把可外接震動模組。(Source:nintendo life

有了震動後,遊戲可利用觸覺回饋,比如玩賽車遊戲時將車開到泥巴路,手把就會震動回饋路面觸感,藉此提示我們車輛目前狀態。手把的震感如何也是我們選擇手把的重要因素。初代 PS DUALSHOCK 手把,就在任天堂 N64 的基礎上,將震動功能整合,並透過 2 顆馬達,使震感更多樣化。

初代 DUALSHOCK 手把也帶來另一個設計──雙搖桿。一根搖桿已可以控制角色運動,那第二根搖桿有什麼意義?我們知道 3D 遊戲除了需要控制角色運動,還需要控制鏡頭視角,如果沒有第二根搖桿,視角就只能在幾個固定方向轉動,這對開放式場景的 3D 遊戲來說是極大的限制。左右各一根搖桿的設計可讓玩家控制角色方向同時,自由控制視角方向。至於一些閃避攻擊的動作,則交給食指和中指的 R / L 按鍵控制。

至此,傳統遊戲手把已進化成完整體,第 6 世代的遊戲手把也只是修補這設計。如 Xbox 平台槍車球的遊戲更多,所以 Xbox 將定位更精細的搖桿放在方便拇指操作的十字按鍵位置。Xbox 360 還順應已興起的無線趨勢,利用無線技術,去掉連接線,將手把帶入無線時代。

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總體來說,以 Xbox 手把為主的傳統的遊戲手把已進入「小修小補」階段。手把現有按鍵夠滿足目前的遊戲功能,想添加更多功能時,發現玩家已沒有多餘的手指可用,所以遊戲巨頭任天堂直接選擇另一條路。

次時代互動,體感控制來臨

2006 年,任天堂推出第 7 世代遊戲主機 Wii,將重力感應放進手把,並將左右手分離。左手操控搖桿和扳機,右手操控功能性按鍵。透過陀螺儀監測手把動作狀態,將現實世界的揮動同步到虛擬世界。從玩法來說,Wii 更符合人類直覺,這也讓 Wii 獲得更多家庭用戶青睞。但體感操作的精確度並不能達到傳統手把的效果,槍車球之類的競技遊戲就比較吃虧。

(Source:Evan-Amos / Public domain)

到了第 8 世代,遊戲主機只剩下 3 家,任天堂放下激進的體感控制,重新回歸傳統手把,不過依舊採用重力感應設計。Sony 也加入重力和觸控板,豐富手把的操作功能。

傳統手把再次統一市場

即將來臨的第 9 世代,Sony 和微軟已公布 PlayStation 5 和 Xbox Series X 的手把設計。這兩款手把都是在過去設計的基礎上進一步修補,比如將跑馬燈換個位置、減少手把能耗、換成更好的震動馬達、為扳機鍵加入自適應阻尼、內建麥克風、換成 USB Type-C、優化人體工學等。

▲ 手把設計走向同質化。

而互動方式和內在功能相對傳統手把並沒有根本變化,更多是改善功能體驗,並優化各功能的聯動效果。對開發商來說,傳統設計意味著不會有太大商業風險,對玩家來說,設計一貫相承,適應新主機會更輕鬆。

但這些改進終究還是太慢,代表未來的體感裝置何時才能成熟?遊戲互動方式會有新革命嗎?傳統遊戲手把會不會被其他互動裝置取代?

如果會,希望能早點看到那一天。

(本文由 愛范兒 授權轉載;首圖來源:Unsplash

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