手機的虛擬搖桿真的很難用嗎? Part.01
先來聊聊市面上的「遊戲控制器」吧!
遊戲控制器(Game Controller)泛指所有遊戲中,玩家對遊戲系統輸入指令的裝置。例如PC遊戲的鍵盤或滑鼠,以及主機遊戲的手把等等。
控制器的種類繁多,根據遊戲平台和配套的硬體差異很大,甚至還有主機遊戲特別製作了「專屬的控制器」只為了遊戲體驗更「獨特」。
究竟如何根據控制器來設計遊戲系統,以及跨設備時的控制方案,一直都是困擾開發團隊的問題之一。
我們今天就先來研究一下現在市面上常用的控制器,之後幾篇再來重點講解控制器與遊戲操作的關聯,以及設計遊戲時需要注意的重點吧。
比較常見的遊戲控制器
簡單的盤點一下目前市面上主流的遊戲控制器大概有哪些。
個人電腦 -鍵盤滑鼠(Keyboard and Mouse)
個人電腦原本用於資料處理,一開始只有鍵盤的功能,後來加入了滑鼠,可以更精確的在螢幕上某個座標或範圍,也支援拖曳、中鍵滾動等等的功能。
家用主機-手把(Controller)
主機平台由於是針對遊戲所設計的裝置,因此有特別設計的控制設備,也就是中文叫做「手把」的玩意兒。
目前雙手同時使用的手把,不同廠商在設計上都大同小異,大都是近似迴力鏢形狀,主要操控方式為「搖桿」和「按鈕」。
不過手把並非一開始就長成這樣的,像是任天堂的遊戲手把就常常不按牌理出牌。例如當年的 Wii 以及最新的 Switch 手把都很特別。除了能偵測手把的轉動朝向之外,還能接上特別的裝置,有很多不同的變化。
國外有玩家將遊戲手把的演進史做成了影片,可以一目了然看出手把的變化,不過是從現代往回看,有興趣的讀者可以參考:
智慧型手機/平板-觸控螢幕(Touchscreen)
智慧型手機算是目前最普及的遊戲設備了。
手機的基本操作是採用電容式的觸控螢幕,除此之外現在的手機大都也配備陀螺儀等能偵測轉動的元件。
觸控螢幕最大的特點就是「沒有觸覺反饋」,也就是所有的搖桿按鈕都是虛擬的,無法藉由觸覺感受得知目前的操作情況,因此畫面或音效就變得格外重要。
VR 感應裝置(Virtual Reality Device)
VR目前還是較為小眾,但作為最新開發出來的遊戲硬體設備,這邊還是提一下。
VR除了頭戴顯示器之外,通常配備手套或手把,以雷射定位等方式來抓取玩家動作與座標。例如 HTC Vive 就需要在遊玩空間的斜對角裝設兩個用來定位的方盒子。
這些手把上運用的大部分也是「按鍵」或「觸控面板」居多,和前面提到的設備並沒有太大差異。但手把本身和空間能有互動,不同的手勢也能達到不同的效果,體驗上依舊是非常獨特的。
控制設備的「元件」與輸入方式
簡單了解了控制器的種類以後,來看看這些控制器究竟都是用哪些「部件」來實現玩家的輸入操作吧。認識這些元件,能提高對遊戲操作的理解,避免設計出不好的使用者體驗。
1.按鈕(Button)
按鈕算是最常見的輸入設備之一了。一個塑膠圓盤作為按鍵帽,搭配矽膠墊和金屬彈片,實現「開」和「關」兩種不同的訊號。
在遊戲設計中,除了「單擊」之外,按鈕還可以做到「連擊」(快速連續單擊),「長按」(按住不放)等操作。
例如部份橫向捲軸遊戲,就會設計成「快速連按二下」並且「第二下按住」來觸發跑步狀態。
2.搖桿(Joystick)
搖桿最初是在載具或大型工程器具上率先使用的。後來逐漸普及到各種領域,除了主機手把以外,街機機台、抓娃娃機等也非常常見使用這種元件。
搖桿主體由控制桿本身和基座組成,一開始其實只是近似於四個按鈕(四個方向的開關),後來逐漸發展為能夠接收「二維方向」的訊號,簡單來說就是輸入「角度」參數。
現在的主機遊戲手把搖桿,除了方向以外,也能感應到「力度」,也就是搖桿本體偏離中央位置的程度,不僅僅只是朝向而已。
在Xbox等較新的手把搖桿還多了一個「向下壓」的額外操作,不過這個操作和搖桿轉動不太好同時進行。在3D遊戲中通常用來觸發蹲下,或是重置攝影機之類的功能。
3.鍵盤(Keyboard)
鍵盤是個人電腦的標準輸入設備之一,不過你可曾想過為什麼大部分的第一人稱視角遊戲,都預設用WASD這四個按鈕來移動嗎?
其實在一開始的時候並沒有比較通用的方式,但在1997年的第一屆Quake(雷神之鎚)全國錦標賽上,一名叫做 Fong 的玩家擊敗了 Tom “Entropy” Kimzey,並贏得了法拉利328作為冠軍獎品,用的正是一手握著滑鼠,一手按著WASD的操控方式。
後來在 Valve 出品的遊戲中,Half Life 首度將 WASD作為移動的預設按鈕。但當時這種操作方式尚未成為主流。
直到後來 CS 爆紅的時代,由於對 Ctrl 和 Shift 的依賴,大量的 PC 遊戲玩家習慣並推廣了中間三隻手指操控 WASD 移動,小指使用 Ctrl 和 Shift,拇指可以額外操控 Alt 和 Space 這樣的方式。
直至今日,只要是第一人稱視角的遊戲,無論是否為射擊遊戲,大都採用了這種學習門檻最低的配置方式。使用 R 作為換彈(Reload)按鈕,E 或 F 作為場景互動按鈕等等,這套操作方式待下一篇文章細聊。
鍵盤雖然在分類上也屬於按鈕,但鍵盤是按鈕的極致組合,大量的按鍵分佈在同一個基座上緊密排列,十隻手指有各自的操控範圍,因此在遊戲設計上,鍵盤並不等同於手把按鈕,需要獨立出來考量。
在文書處理上,常用的方式除了像是按鈕的單擊或按壓之外,複合按鍵(或稱為熱鍵,Hotkey)也是相當常見的作法,例如 Ctrl + C 是複製等等。
要留意的是,一般文書處理的場合,大部分按鍵已經有字符輸入功能,所以需要採用 Ctrl 或 Shift 等輔助輸入特殊指令。但在遊戲中,功能大都沒有多到超過鍵盤負荷,設計新的複合按鈕除了讓玩家的學習成本增加以外,基本沒有什麼優勢,因此在遊戲中使用熱鍵功能需要審慎評估。
4.滑鼠(Mouse)
滑鼠也是現今桌上型電腦的標配了(或許Mac筆電除外)。
最早誕生的滑鼠是在1968年,由美國科學家發明。當時的滑鼠只有一個木盒子,加上一個圓球作為座標感應,以及一個小按鈕作為觸發裝置。
後來逐漸有了光學滑鼠,但不能在光滑的表面上使用,因此大都會配備滑鼠墊,用以增加表面的粗糙程度,讓滑鼠的移動輸入穩定一些。
一般來說,使用者大都是用手腕移動整顆滑鼠,不過也有例外,這種裝置被稱為「軌跡球」。長期使用電腦工作的人容易罹患腕隧道症候群,手腕肌肉會受傷而無法繼續操作滑鼠,但軌跡球並不是整顆滑鼠移動,而是用拇指操控單球進行座標移動,降低了對手腕的負擔。
不過,軌跡球並不適合用來玩遊戲,尤其是需要快速移動視角的射擊類遊戲,加上用的人本來就少,在設計遊戲的時候,其實只需要考量一般滑鼠使用者就可以了。
滑鼠的基本輸入其實是「二維座標」,也只能輸入二維座標。
就算是3D射擊遊戲,滑鼠實際上也只是在以玩家為中心的圓球表面上進行座標調整(也就是旋轉視角),無法輸出三維訊號,移動還是需要靠鍵盤或是滑鼠左右鍵。
一般滑鼠基本會配備左右兩顆按鍵,此外中鍵提供滾輪,可以以滾動的方式輸入一維變量,通常這個中鍵也能按壓,所以能額外提供一個按鈕的操作空間。不過就跟搖桿一樣,中鍵的滾動和按壓是很難同時進行的,要注意。
5.觸控螢幕(Touch Screen)
觸控螢幕算是幾種操控設備中最晚問世的了。觸控面板雖然很早就發明了,但和手機等攜帶型裝置結合在一起是到西元2000之後之後才發生的事情。
觸控螢幕的特點是「所見即所得」,也就是手指點擊的位置就是看到的位置,這個操作體驗和鍵盤、滑鼠或搖桿有本質上的區別。在設計上,觸控螢幕對「肢體」的掌握更為重要,例如點擊螢幕的同時,手指實際上會遮住一部分資訊等等,詳細可以參考筆者之前寫的:如何做好遊戲的UX設計?一文。
除了單擊,觸控螢幕還有多種特殊操作,例如
- 單點觸碰
與按鈕的基本操作相同。
不過需留意,有些按鈕有多段式按壓(例如相機快門),但手機觸控螢幕只有「觸發」和「未觸發」兩種,無法感應按壓力度。 - 單點拖曳
按住之後移動,滑鼠也能作到類似的操作。 - 單點滑動
這邊的滑動指的是很快速的往某個方向滑,這個操作是在觸控螢幕上特有的。
有時也會設計隱藏式選單,從螢幕邊緣往內滑動來觸發。 - 雙點拖曳 / 旋轉
多加一隻手指之後,就有二維輸入的空間了,此時可以做縮放或旋轉的操作,例如使用 Google 地圖的時候。 - 多點滑動 / 觸碰
例如某些手機可以用三指或四指滑動螢幕,直接截圖等等。
對於觸控操作的設計,目前還是以蘋果系列的產品為最完善,無論是Mac電腦或是iphone等設備,觸控設計都是最直觀貼近使用者的。安卓由於機型眾多,在體驗上反而沒有蘋果來的統一。
6.陀螺儀(Gyro Sensor / Gyroscope Sensor)
陀螺儀其實是俗稱,正式名稱為「角速度傳感器」。簡單來說,就是用來「偵測旋轉」所使用的裝置。
例如在手機遊戲中,以前常見到可以模擬小鋼珠走迷宮,將手機本身傾斜來操控迷宮角度的小遊戲。這就是利用陀螺儀感應角度變化,實現的遊戲輸入方式。
陀螺儀也有分軸向,想要完全偵測現實的三維空間的話,需要使用三軸(3-Axis)的陀螺儀裝置才行。
不僅僅是智慧型手機或平板有內置陀螺儀,像是Nitendo最新的Switch手把中,也有配備陀螺儀,像是在「薩爾達-荒野之息」中,弓箭的射擊角度就是用陀螺儀來感應的,這種作法除了迴避了搖桿不好做精細瞄準的問題之外,也讓射箭操作更為直觀,省去多一隻手指操作角度的麻煩。(參考影片:https://youtu.be/v99yGJltsZg?t=204)
7.三軸加速度計(3-Axis Accelerometer)
上一點提到的陀螺儀只能感受到角度變化,卻無法感應到「移動」這件事情。而加速度計正是用來測量「動作」的。
加速度計顧名思義,就是用來偵測加速度的。而三軸加速度計就是可以偵測三維方向的動態變化。比較常見的用途是用來當重力計,用以偵測重力方向。
而手機等設備現在也會配備這個功能了,通常和陀螺儀一起使用,詳見下一點。
8.慣性測量單元(Inertial measurement unit)
所謂慣性測量單元(也稱為 Inertial Sensors),其實就是前面的陀螺儀加上加速度計的結合。
至於能夠有怎樣的效果,直接看影片最快:
在哈利波特:巫師聯盟這款遊戲當中,使用港口鑰(Portkey)道具,能夠利用AR擴增實境在手機的相機影像中呈現一個「實際能走進去的空間」。
以往的AR需要依靠錨點,也就是利用印出圖案的方式,讓系統抓到目前的空間狀態和距離,但現在的AR有更多可使用的輸入參數,體驗直接提昇了不只一個層級。
當然部份手機不支持這項功能,或是所處空間不夠大的時候,還是可以關掉這個陀螺儀偵測的功能。
如果對 AR 或 LBS (註一)類遊戲有興趣的開發者,可別錯過這些有趣的技術應用喔。
註一LBS 是指 Location-based game (or location-enabled game),也就是基於地理資訊所創造的遊戲。諸如前面提到的巫師聯盟,Ingress、Minecraft Earth 和 Pokemon GO 等遊戲都屬於這類產品。
小結
結果花了一整篇在聊基礎科普,還沒來得及講到虛擬搖桿究竟是為什麼很難用。
下一篇我們再來談談哪些遊戲適合使用怎樣的操作方式,以及同遊戲在跨多種平台時,控制器設計可能遇到的問題。預計可能會再拆一到兩篇才聊的完。
有興趣的讀者可以先體驗一下單一一種遊戲,不同的操控方式所帶來的體驗差異,以及開發者對不同控制器的方案設計。
例如Steam的遊戲,常常同時支援Xbox手把和鍵盤滑鼠,都是非常適合研究的案例。反過來說,如果想做Steam上的遊戲,通常也必須考量到同時適配這兩種控制方式的遊戲方案。這些都留待之後介紹吧。
那麼,今天就先到這邊。
我是水狼,我們下次見。
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